【摘要】：保障作為連接地震災(zāi)區(qū)和外界的重要建筑橋梁結(jié)構(gòu)在地震下的結(jié)構(gòu)安全以及震后性能良好對社會經(jīng)濟具有重要意義,而橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能很大程度上取決于橋墩的抗震性能,所以提出一種抗震性能更加優(yōu)越的抗震橋墩體系非常迫切。本文結(jié)合結(jié)構(gòu)消能減震技術(shù)與基于性能的抗震思想,研究自復(fù)位消能橋墩的基本組成、受力機理、理論計算和有限元模擬技術(shù)。通過數(shù)值計算和模擬技術(shù)推導(dǎo)出自復(fù)位消能橋墩的各組件的參數(shù)對橋墩性能的影響并驗證自復(fù)位消能橋墩的優(yōu)越性。本文具體的研究工作有:(1)提出了自復(fù)位消能橋墩的概念,即由橋墩本身承重、預(yù)應(yīng)力筋提供恢復(fù)力、阻尼器耗散地震能量、利用嵌合接頭將橋墩鉸接于基礎(chǔ)可抵抗水平剪力。研究了消能裝置阻尼器的類型、性能和恢復(fù)力模型,并通過對比最終選擇低屈服點軟鋼阻尼器作為自復(fù)位消能橋墩的耗能組件。(2)由各組件的力學(xué)性能推導(dǎo)出自復(fù)位消能橋墩滯回曲線是旗幟型的,引用某工程實例通過理論數(shù)值分析推導(dǎo)出自復(fù)位消能橋墩在水平往復(fù)荷載下的滯回曲線,并設(shè)計不同阻尼器屈服力、初始剛度和布置位置以及預(yù)應(yīng)力筋的初始張拉力和剛度得出其對自復(fù)位消能橋墩的力學(xué)性能影響。通過對比結(jié)果得出:阻尼器屈服力越大,橋墩滯回曲線越飽滿;阻尼器的初始剛度對橋墩抗震性能影響不大;預(yù)應(yīng)力筋的剛度越大,橋墩柱在搖擺過程中的剛度也越大;預(yù)應(yīng)力初始張拉力越大,橋墩柱搖擺臨界荷載越大;假設(shè)耗能全部由阻尼器提供,提出了橋墩的三步設(shè)計法。(3)在滯回性能模擬方面,基于sap2000平臺建立自復(fù)位消能橋墩的多彈簧模型,提出用多線性彈性彈簧代替預(yù)應(yīng)力筋,用彈塑性彈簧代替阻尼器的簡化數(shù)值模擬方法,并對該模型進行pushover分析,推導(dǎo)驗證各組件對橋墩的滯回性能的影響�；谠撃Ｐ屯茖�(dǎo)得阻尼器外置橋墩柱耗能最大,而數(shù)值計算結(jié)果得出阻尼器位置對橋墩柱滯回曲線基本沒影響。其他組件參數(shù)的影響和數(shù)值計算結(jié)果一直。同時對自復(fù)位消能橋墩和傳統(tǒng)橋墩進行非線性動力時程分析,研究兩種橋墩在地震波下的抗震性能。結(jié)果表明自復(fù)位消能橋墩多彈簧模型地震作用下性能穩(wěn)定,自復(fù)位消能橋墩的柱頂最大位移大于傳統(tǒng)橋墩,殘余位移是明顯小于傳統(tǒng)橋墩結(jié)構(gòu),震后性能良好。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U442.55;U443.22

【共引文獻】

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本文編號：2573802