發(fā)布時間：2020-05-03 19:12

【摘要】：隨著我國高鐵事業(yè)的蓬勃發(fā)展,對于高鐵橋梁的建設(shè)力度也不斷的加大。而我國處于地震多發(fā)地帶,對于高鐵橋梁的抗震性能一直是研究的重點內(nèi)容。本文以連續(xù)剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)的碰撞效應(yīng)為研究目標,系統(tǒng)地分析了高鐵連續(xù)剛構(gòu)橋的抗震性能以及對橋梁碰撞效應(yīng)的影響因素,研究了考慮梁軌相互作用及安裝減隔震裝置后對橋梁碰撞效應(yīng)的抑制效果。主要內(nèi)容如下:(1)建立考慮梁軌相互作用的高鐵連續(xù)剛構(gòu)橋模型,并對考慮或不考慮梁軌相互作用的剛構(gòu)橋模型進行了非線性地震反應(yīng)分析。探究考慮或不考慮梁軌相互作用對結(jié)構(gòu)動力特性和地震反應(yīng)性能的影響,闡明了考慮梁軌相互作用后仍需分析碰撞效應(yīng)對橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能的必要性。(2)建立考慮碰撞效應(yīng)的高鐵連續(xù)剛構(gòu)橋模型,研究在不同峰值加速度和PGA/PGV值的地震波作用下,對結(jié)構(gòu)碰撞效應(yīng)和動力響應(yīng)的影響。揭示了碰撞效應(yīng)會顯著增大碰撞部位的軸力,梁軌相互作用可減小強震作用下的結(jié)構(gòu)在碰撞效應(yīng),隨地震動強度增大和PGA/PGV 比值減小會增大結(jié)構(gòu)的碰撞效應(yīng)和動力響應(yīng)。(3)研究碰撞單元的剛度和恢復系數(shù)、剛構(gòu)橋聯(lián)間初始間隙和梁軌線路縱向阻力等參數(shù)對橋梁結(jié)構(gòu)碰撞效應(yīng)和地震反應(yīng)的影響。闡明了增加碰撞單元的剛度和恢復系數(shù)值可增大上部結(jié)構(gòu)的碰撞效應(yīng),但對下部結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)影響不大;存在聯(lián)間初始間隙的中間值使得顯著增大結(jié)構(gòu)碰撞力和下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力響應(yīng)的峰值;增加線路縱向阻力會減小橋梁的碰撞效應(yīng)和動力響應(yīng)。(4)針對高鐵連續(xù)剛構(gòu)橋考慮碰撞效應(yīng)的模型,研究粘滯阻尼器及速度鎖定器兩種減震裝置對橋梁碰撞效應(yīng)的抑制效果。探討了兩種減震裝置參數(shù)變化對結(jié)構(gòu)碰撞和動力響應(yīng)的影響,并基于主梁聯(lián)間不發(fā)生碰撞,考慮裝置的最大出力、聯(lián)間相對位移和橋墩內(nèi)力響應(yīng)等因素,確定出兩種減震裝置的最佳參數(shù)。
【圖文】：

邐北京交通大學碩士學位論文邐逡逑倒塌的丨８座橋梁中有三座與主梁間發(fā)生碰撞效應(yīng)相關(guān)％邋１９８９年美國Ｌｏｍａ邋Ｐｒｉｅｔａ逡逑地震中曾出現(xiàn)相鄰跨上部結(jié)構(gòu)和相鄰橋梁結(jié)構(gòu)因碰撞效應(yīng)而發(fā)生震害，例如舊金逡逑山一奧克蘭海灣大橋就是由于設(shè)計低估了相鄰橋墩間的相對位移，致使連接螺栓逡逑剪斷，從而發(fā)生落梁現(xiàn)象｜６｜；邋１９９４年美國北嶺地震中橋梁的上部結(jié)構(gòu)與橋臺間曾逡逑出現(xiàn)橋臺與主梁的碰撞間發(fā)生碰撞效應(yīng)，其中最為典型的碰撞震害就是發(fā)生于州逡逑際５號公路／１４號國道互通立交橋，該立交橋由于結(jié)構(gòu)間發(fā)生碰撞效應(yīng)出現(xiàn)梁端開逡逑裂，混凝土壓碎，伸縮縫擠壓破壞等現(xiàn)象２００８年汶川地震中，由于相鄰跨上逡逑部結(jié)構(gòu)梁體碰撞，梁體與橋臺碰撞以及相鄰橋梁碰撞而造成的上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞逡逑的現(xiàn)象時有發(fā)生，圖１－１展現(xiàn)了邋５邋？邋１２汶川地震中發(fā)生的上部結(jié)構(gòu)碰撞簏害１２８１。逡逑

連續(xù)剛構(gòu)橋在地震作用下的碰撞效應(yīng)是由于相鄰結(jié)構(gòu)在地震作用下的相對位逡逑移值大于初始設(shè)定的間隙值而導致其發(fā)生的。為研究碰撞效應(yīng)，，需要先研究橋梁逡逑在強震作用下的地震反應(yīng)。本章以某典型高速鐵路連續(xù)剛構(gòu)橋為對象，研宄連續(xù)逡逑剛構(gòu)橋相鄰結(jié)構(gòu)在強震作用下的響應(yīng)水平，進一步探宄考慮梁軌相互作用時對橋逡逑梁結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響。逡逑２．１典型高鐵連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)參數(shù)及其分析模型逡逑隨著我國高鐵事業(yè)的快速發(fā)展，橋梁在高鐵線路上占有較大比例；在跨越溝逡逑谷和河道時，連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構(gòu)橋為常用橋型，因而選用典型連續(xù)剛構(gòu)橋作為逡逑分析對象來研宄其在強震作用下的地震反應(yīng)、碰撞行為和抑制碰撞的措施將具有逡逑重要的工程意義。以某高鐵線路上兩聯(lián)連續(xù)剛構(gòu)橋為研宄對象，其跨徑為５Ｘ７０ｍ，逡逑其立面圖如圖２－１所示�，F(xiàn)在該大跨度剛構(gòu)橋從左往右的橋墩編號為１＃、２＃、３＃、逡逑４＃、５＃和６＃，其中４＃墩上側(cè)設(shè)有寬度為１５ｃｍ的伸縮縫。本節(jié)擬對該連續(xù)剛構(gòu)橋逡逑的有限元模型分為上部結(jié)構(gòu)、橋墩和樁基礎(chǔ)３個部分分別模擬。逡逑
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U448.23

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本文編號：2647984