近斷層地震動的地面運動特征同遠場地震動相比表現(xiàn)出顯著的差異,其中脈沖效應是最為顯著的特征之一。相對于遠場地震激勵而言,近場地震由于其長周期速度脈沖的作用,對位于斷層區(qū)域附近橋梁結構的破壞程度更嚴重。在汶川地震中橋梁震害情況表明使用盆式橡膠支座和板式橡膠支座的中小跨徑公路橋梁抵抗近斷層地震動的能力不足。為提高近斷層地震中支座的減隔震性能,利用形狀記憶合金絲優(yōu)異的耗能能力和自復位能力,將其與橡膠支座疊合成一種新型SMA-疊層橡膠減隔震支座。為研究此類支座的減隔震性能,對包括SMA絲材料性能、SMA支座滯回特性及其在橋梁中的減隔震性能進行了研究,主要研究內(nèi)容及結論包括：（1）形狀記憶合金（SMA）絲的材料性能試驗完成了SMA材料力學性能試驗,分別研究了SMA絲在超彈性范圍內(nèi)和進入塑性屈服后不同應變速率、應變幅值、循環(huán)次數(shù)等加載工況對其滯回特性的影響；確定了SMA絲可恢復極限應變值。試驗結果表明超彈性SMA絲具有具有較強的耗能能力和自復位能力；塑性屈服后SMA絲在相同幅值下耗能能力下降約40%,峰值應力增加約90%,塑性屈服效應不影響SMA絲極限應力,而對其極限應變有減弱作用。在不發(fā)生塑性屈服... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 近斷層地震動的特點
    1.3 減隔震支座在橋梁抗震中的應用
        1.3.1 目前常用減隔震支座存在的問題
        1.3.2 形狀記憶合金在減隔震支座中的應用
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
    參考文獻
第二章 形狀記憶合金絲試驗研究
    2.1 引言
    2.2 試驗方案
    2.3 SMA力學行為試驗研究
        2.3.1 應力應變曲線特征參數(shù)
        2.3.2 應變幅值對SMA力學性能的影響
        2.3.3 循環(huán)次數(shù)對SMA力學性能影響
        2.3.4 應變速率對SMA力學性能影響
        2.3.5 SMA拉伸破壞模式
    2.4 SMA的本構關系
    2.5 小結
    參考文獻
第三章 SMA-疊層橡膠支座試驗研究
    3.1 引言
    3.2 普通疊層橡膠支座
        3.2.1 普通疊層橡膠支座的構造和分類
        3.2.2 疊層橡膠支座的力學性能
    3.3 SMA-疊層橡膠支座設計及工作原理
        3.3.1 SMA絲x形、V形布置SMA-疊層橡膠支座變形計算
        3.3.2 SMA-疊層橡膠支座SMA絲K形布置形式及其變形計算
    3.4 試驗方案
        3.4.1 研究內(nèi)容
        3.4.2 加載裝置
        3.4.3 構件設計
        3.4.4 加載機制及加載工況
    3.5 試驗結果與分析
        3.5.1 滯回曲線曲線特征參數(shù)說明
        3.5.2 試驗結果
        3.5.3 試驗結果分析
    3.6 小結
    參考文獻
第四章 SMA-疊層橡膠支座數(shù)值模擬與滯回模型
    4.1 引言
    4.2 橡膠和SMA的模擬
        4.2.1 橡膠材料的模擬
        4.2.2 K形布置SMA絲的模擬
    4.3 普通橡膠支座的模擬與驗證
    4.4 SMA-疊層橡膠支座的模擬與驗證
        4.4.1 模擬工況
        4.4.2 模擬結果分析
    4.5 SMA-疊層橡膠支座中SMA配置數(shù)量的參數(shù)化分析
        4.5.1 SMA-疊層橡膠支座簡化計算
        4.5.2 SMA-疊層橡膠支座計算結果分析
    4.6 SMA橡膠支座滯回模型
    4.7 小結
    參考文獻
第五章 近斷層地震動激勵下采用SMA-疊層橡膠支座連續(xù)梁橋的地震損傷評價
    5.1 引言
    5.2 OpenSees程序簡介
    5.3 工程背景簡介
    5.4 全橋模擬
        5.4.1 橋墩的模擬
        5.4.2 橋臺模擬
        5.4.3 支座設計與模擬
    5.5 地震動記錄選用及輸入方法
    5.6 使用3類支座的橋梁地震響應對比分析
        5.6.1 主梁位移響應對比分析
        5.6.2 支座滯回性能對比分析
        5.6.3 橋墩滯回性能對比分析
    5.7 使用3類支座的橋梁地震損傷對比分析
        5.7.1 橋墩損傷定義
        5.7.2 橋墩損傷分析
    5.8 SMA橡膠支座中SMA配置量參數(shù)化分析
        5.8.1 主梁位移響應對比分析
        5.8.2 中墩墩頂位移響應對比分析
    5.9 小結
    參考文獻
第六章 結論與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
攻讀碩士學位期間發(fā)表論文和專利情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮摩擦滑移的板式橡膠支座連續(xù)梁橋地震反應分析[J]. 李沖,王克海,惠迎新,吳剛.  中國公路學報. 2016(03)
[2]山區(qū)高墩連續(xù)剛構橋墩梁相對位移控制研究[J]. 羅致,李建中,嚴搏.  工程力學. 2016(01)
[3]非規(guī)則連續(xù)剛構橋地震易損性分析[J]. 董俊,單德山,張二華,馬騰.  西南交通大學學報. 2015(05)
[4]近場地震作用下支座布置對連續(xù)梁橋的抗震性能影響分析[J]. 吳文朋,李立峰,胡思聰.  地震工程與工程振動. 2015(04)
[5]近斷層地震動作用下隔震結構研究現(xiàn)狀（Ⅰ）——地震動特性影響與隔震結構參數(shù)優(yōu)化[J]. 唐承志,張永山,汪大洋,何超波.  工程抗震與加固改造. 2015(04)
[6]跨斷層橋梁地震響應特性研究[J]. 惠迎新,王克海.  橋梁建設. 2015(03)
[7]汶川地震百花大橋震害分析[J]. 宋飛,李建中,管仲國.  振動與沖擊. 2015(08)
[8]強震作用下獨塔斜拉橋模型的非線性動力響應分析[J]. 黃學漾,宗周紅,夏堅,黎雅樂,夏樟華.  東南大學學報(自然科學版). 2015(02)
[9]強震下智能隔震支座研制及恢復力分析[J]. 劉海卿,楊海東.  遼寧工程技術大學學報(自然科學版). 2015(03)
[10]中小跨徑板式橡膠支座梁橋新型隔震系統(tǒng)[J]. 李建中,湯虎,管仲國.  中國公路學報. 2015(03)

博士論文
[1]疊層橡膠支座力學性能和高架橋及高層隔震結構地震響應研究[D]. 蘇鍵.湖南大學 2012

碩士論文
[1]近斷層地震動作用下大跨斜拉橋的復雜地震響應研究[D]. 顏曉偉.東南大學 2015
[2]基于IDA的高墩大跨橋梁抗震性能研究[D]. 黃佳梅.湖南大學 2012
[3]近場地震下RC梁式橋抗震設計幾個關鍵問題的研究[D]. 慎丹.北京交通大學 2011
[4]近斷層地震激勵下SMA-滑移隔震結構的動力響應研究[D]. 李松.蘭州理工大學 2011
[5]近斷層脈沖地震作用下簡支梁橋反應分析[D]. 鮑敏.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[6]鉛芯橡膠支座在不同墩高鐵路橋梁中減隔震研究[D]. 翟延峰.北京交通大學 2009
[7]新型SMA橡膠支座及在橋梁結構中的隔震研究[D]. 孫宏俊.北京工業(yè)大學 2006



本文編號：3171270