隔震曲線連續(xù)梁橋地震響應(yīng)分析研究

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1、學(xué)校代碼：10286分類號(hào)：TU352密級(jí)：公開UDC：624學(xué)號(hào)：150940隔震曲線連續(xù)梁橋地震響應(yīng)分析研究研究生姓名：向需文導(dǎo)師姓名：李愛群教授申請(qǐng)學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)位授予單位東南大學(xué)一級(jí)學(xué)科名稱土木工程論文答辯日期20年月日二級(jí)學(xué)科名稱防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程學(xué)位授予日期20年月日答辯委員會(huì)主席左曉寶評(píng)閱人S1800243S18002442018年6月6日碩士學(xué)位論文隔震曲線連續(xù)梁橋地震響應(yīng)分析研究專業(yè)名稱：土木工程研究生姓名：向需文導(dǎo)師姓名：李愛群本論文獲國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51278104,51578151）資助。SEISMICRESPO

2、NSEANALYSISOFASEISMICALLYISOLATEDCURVEDCONTINUOUSBEAMBRIDGEAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXIANGXu-wenSupervisedbyProf.LIAi-qunSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityMarch2018東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成

3、果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研宄所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。甸零義￣上研宄生簽名：日期：東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研宄所、國(guó)家圖書館、《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）》電子雜志社有限公司、萬方數(shù)據(jù)電子出版社、北京萬方數(shù)據(jù)股份有限公司有權(quán)保留本人所送交學(xué)位，可以采用影印論文的復(fù)印件和電子文檔、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人

4、電子文檔的一致內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括以電子信息形式刊登）論文的全部?jī)?nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布（包括以電子信息形式刊登）授權(quán)東南大學(xué)研宄生院辦理。甸零１２？丨０研究生簽名：導(dǎo)師簽名＾摘要摘要曲線梁橋是梁式橋的一個(gè)重要組成部分，對(duì)空間和線形的限制有著良好的適應(yīng)性，廣泛應(yīng)用于城市高架橋、立交橋以及高等級(jí)公路工程中。由于幾何上的不規(guī)則性，曲線梁橋的質(zhì)量中心與剛度中心不再重合，地震作用下可能發(fā)生平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致受力復(fù)雜。目前關(guān)于曲線梁橋的抗震研究已初成體系，相

5、應(yīng)的規(guī)范也在制定完善中。但同時(shí)也存在一些問題有待進(jìn)一步研究，如曲線梁橋簡(jiǎn)化為直線橋抗震分析的臨界條件，主梁圓心角、支座布置位置、支座參數(shù)等對(duì)隔震曲線梁橋地震響應(yīng)的影響規(guī)律，地震動(dòng)相對(duì)于曲線梁橋輸入方向的確定，長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用下曲線梁橋減隔震分析等。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)上述問題主要開展的工作與取得的結(jié)論如下：（1）將隔震曲線梁橋簡(jiǎn)化為三自由度系統(tǒng)，基于拉格朗日方程推導(dǎo)出了其前三階模態(tài)的簡(jiǎn)化計(jì)算公式，并進(jìn)行了算例驗(yàn)證。結(jié)果表明，圓心角對(duì)隔震曲線連續(xù)梁橋的模態(tài)影響不大，但是圓心角的增大可能會(huì)加大橋梁質(zhì)量中心與剛度中心之間的距離，進(jìn)而增大主梁發(fā)生

6、平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)的可能性。支座布置位置的不同會(huì)在一定程度上影響隔震曲線連續(xù)梁橋的扭轉(zhuǎn)剛度，使得橋梁扭轉(zhuǎn)頻率發(fā)生改變。當(dāng)ξ在0.25~0.4范圍內(nèi)逐漸增大時(shí)，橋梁一階振型為主梁平動(dòng)加平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)，其頻率值逐漸減小。對(duì)于常見的等跨隔震曲線連續(xù)梁橋，尤其要注意長(zhǎng)周期地震動(dòng)的影響。（2）研究了隔震支座屈服力、屈服前剛度、屈服后剛度、圓心角等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)隔震曲線梁橋地震響應(yīng)的影響。結(jié)果表明，圓心角對(duì)隔震曲線梁橋的主梁縱向位移影響不大，但對(duì)主梁橫向位移有顯著影響，隨著圓心角增大，某一端橋墩處的主梁橫向位移增大，與之對(duì)稱的另一端橋墩處主梁橫向位移減小，主梁發(fā)生了一定程度的平

7、面內(nèi)扭轉(zhuǎn)，且這種扭轉(zhuǎn)隨著圓心角的增大逐漸增大。隔震支座的存在，大大降低了橋墩的地震慣性力，甚至能夠保證橋墩始終保持在彈性狀態(tài)，但同時(shí)也會(huì)帶來支座位移過大的問題。而適當(dāng)增大屈服力，適當(dāng)增大屈服前剛度并減小屈服后剛度，在一定程度上能夠提高減隔震效果，降低支座位移。（3）研究了地震動(dòng)峰值加速度、PGA/PGV以及地震動(dòng)相對(duì)結(jié)構(gòu)的輸入角度對(duì)隔震曲線梁橋地震響應(yīng)的影響。結(jié)果表明，地震動(dòng)峰值加速度的增大一方面會(huì)增大橋梁的地震響應(yīng)，另一方面會(huì)使曲線梁橋發(fā)生平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)，增大主梁某端處的橫向位移。PGA/PGV較小的地震動(dòng)相對(duì)來說更為不利，會(huì)使得隔震曲線梁橋產(chǎn)生較大的

8、支座位移以及橋墩剪力；但PGA/PGV的變化并不會(huì)顯著引起隔震曲線梁橋主梁的平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)。此外，針對(duì)橋梁不同關(guān)