嚴(yán)寒地區(qū)溫度對(duì)橡膠支座抗震性能影響分析
本文關(guān)鍵詞:嚴(yán)寒地區(qū)溫度對(duì)橡膠支座抗震性能影響分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:自古以來(lái)地震都是危害人類(lèi)最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,而橋梁這一跨越江河、湖泊以及其他障礙的構(gòu)造物其在交通系統(tǒng)中占有非常重要的地位,稱(chēng)得上為生命線(xiàn)工程,地震作用一旦將橋梁損壞,將對(duì)災(zāi)區(qū)的救援及對(duì)災(zāi)區(qū)的后續(xù)重建工作帶來(lái)非常嚴(yán)重的影響,所以,對(duì)橋梁減隔震性能的研究具有十分重要的意義。目前,國(guó)內(nèi)大多數(shù)學(xué)者研究的為常溫下橋梁抗震,然我國(guó)疆域很廣,例東北、華北北部及西北北部等地區(qū),冬天氣溫都達(dá)-25℃甚至更低,特別在黑龍江等地,冬天氣溫會(huì)在零下40℃。而低溫或是嚴(yán)寒地區(qū),橋梁的抗震性能如何,國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)此研究不是太多。板式橡膠支座是橋梁工程中最為普通常見(jiàn)的減隔震支座之一,目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于這種支座的研究主要是在常見(jiàn)參數(shù)的取值上,但是對(duì)于溫度改變而對(duì)支座性能影響的研究還較少,對(duì)于溫度改變對(duì)支座減隔震的影響則更少,至今都尚未形成定量的結(jié)論。對(duì)于橋梁而言,溫度對(duì)橋墩材料的影響非常重要。不同溫度下,尤其對(duì)橋墩的混凝土而言,其本構(gòu)關(guān)系也隨之變化,這對(duì)橋梁在嚴(yán)寒地區(qū)的抗震能力有一定的影響。該研究論文從橋梁震害及抗震發(fā)展等方面作了簡(jiǎn)要敘述,并闡述了混凝土的本構(gòu)關(guān)系,之后詳細(xì)的敘述了橋梁地震響應(yīng)的理論計(jì)算方法?偨Y(jié)出不同溫度下混凝土本構(gòu)關(guān)系以及支座性能的變化規(guī)律,以長(zhǎng)春地區(qū)某高架橋?yàn)楣こ瘫尘?采取Midas軟件對(duì)比實(shí)際工程建立模型,在不同的溫度狀態(tài)下對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析,著重研究板式橡膠支座在低溫下的動(dòng)力響應(yīng)變化,以及低溫下混凝土的本構(gòu)關(guān)系對(duì)橋墩抗震的影響。本文重點(diǎn)研究嚴(yán)寒地區(qū)不同溫度下,支座參數(shù)的改變和鋼筋混凝土本構(gòu)關(guān)系的變化對(duì)橋梁抗震的影響。主要的研究?jī)?nèi)容如下:1.依據(jù)動(dòng)力學(xué)理論,參照相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙,應(yīng)用有限元軟件,建立橋梁的有限元計(jì)算模型。2.總結(jié)出20℃、10℃、0℃、-10℃、-20℃、-30℃以及-40℃等低溫狀態(tài)下,板式橡膠支座的計(jì)算參數(shù)以及橋墩混凝土的本構(gòu)關(guān)系變化規(guī)律。3.選取兩種不同的地震波和模擬出一條人工波,根據(jù)不同溫度狀態(tài)下所得到的支座及橋墩的抗震計(jì)算參數(shù),應(yīng)用非線(xiàn)性時(shí)程分析法計(jì)算三種地震波下的橋梁地震響應(yīng)。4.得出低溫狀況下,考慮板式橡膠支座抗震性能、混凝土本構(gòu)關(guān)系隨溫度改變的橋梁抗震變化規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】:板式橡膠支座 低溫 本構(gòu)關(guān)系 橋梁抗震 動(dòng)力響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】:吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U442.55;U443.361
【目錄】:
- 摘要6-8
- Abstract8-12
- 第1章 緒論12-21
- 1.1 研究背景12-17
- 1.1.1 地震災(zāi)害12-14
- 1.1.2 橋梁震害內(nèi)因及類(lèi)別14-17
- 1.2 有關(guān)橋梁抗震技術(shù)的發(fā)展17-19
- 1.2.1 國(guó)外有關(guān)橋梁抗震技術(shù)的發(fā)展17-18
- 1.2.2 我國(guó)橋梁抗震技術(shù)的發(fā)展18-19
- 1.3 研究的目的及意義19
- 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容19-20
- 1.5 本章小結(jié)20-21
- 第2章 橋梁結(jié)構(gòu)抗震分析方法21-33
- 2.1 靜力法21-22
- 2.2 動(dòng)力反應(yīng)譜法22-27
- 2.2.1 動(dòng)力反應(yīng)譜簡(jiǎn)介22-24
- 2.2.2 有關(guān)動(dòng)力反應(yīng)譜基本理論24-25
- 2.2.3 振型組合25-27
- 2.3 動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法27-32
- 2.3.1 時(shí)程分析法簡(jiǎn)介27-28
- 2.3.2 有關(guān)運(yùn)動(dòng)方程的計(jì)算28-32
- 2.4 本章小結(jié)32-33
- 第3章 橋梁有限元模型的建立33-42
- 3.1 工程實(shí)際背景33-34
- 3.2 橋梁模型的建立34-35
- 3.2.1 有限元分析軟件Midas Civil簡(jiǎn)介34
- 3.2.2 橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型34-35
- 3.3 支座的模擬及橋墩的本構(gòu)關(guān)系35-40
- 3.3.1 板式橡膠支座的模擬36-38
- 3.3.2 一般情況下鋼筋和混凝土的本構(gòu)關(guān)系38-40
- 3.4 本章小結(jié)40-42
- 第4章 溫度變化對(duì)橋梁地震響應(yīng)分析42-77
- 4.1 溫度變化對(duì)橋梁抗震的影響42-48
- 4.1.1 溫度變化對(duì)板式橡膠支座的影響42-46
- 4.1.2 溫度變化對(duì)鋼筋混凝土本構(gòu)關(guān)系的影響46-48
- 4.2 有關(guān)橋梁自振特性的介紹48-50
- 4.2.1 特征值的求解方法48-49
- 4.2.2 不同溫度下,不同的橡膠支座參數(shù)和鋼筋混凝土本構(gòu)關(guān)系的橋梁自振結(jié)果49-50
- 4.3 地震波的選取50-52
- 4.3.1 地震波的選取原則50-51
- 4.3.2 地震波的選取方法51-52
- 4.4 橡膠支座在不同的溫度下的計(jì)算數(shù)據(jù)52-73
- 4.4.1 Elcent波作用下橡膠支座的抗震計(jì)算結(jié)果52-59
- 4.4.2 James波作用下橡膠支座的抗震計(jì)算結(jié)果59-66
- 4.4.3 人工波作用下橡膠支座的抗震計(jì)算結(jié)果66-73
- 4.5 溫度變化下橋梁地震響應(yīng)值對(duì)比73-74
- 4.6 橋梁橋墩的變形驗(yàn)算74-76
- 4.7 本章小結(jié)76-77
- 第5章 結(jié)論與建議77-79
- 5.1 結(jié)論77
- 5.2 建議77-79
- 參考文獻(xiàn)79-82
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82-83
- 致謝83
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