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作为一个地震多发性国家,近年来我国已发生数次震级大、破坏性强、人员财产伤亡损失惨重的地震灾害。为了保障人民的生命财产安全,作为生命线工程重要组成部分的桥梁工程,研究人员有必要研究其在地震作用下的响应,并采取一定的措施保证其在震后的状态。从统计数据来看,未来一段时间内,我国桥梁工程的建设主要还是集中在中小跨径梁式桥。简支梁桥力学特性简单,施工方便快捷,易于标准化设计,施工质量容易保证,在小跨径范围内具有很强的竞争优势。鉴于简支梁桥本身的结构特性,由于伸缩缝的存在,地震作用下两主梁之间、梁和桥台之间都有可能会发生碰撞现象。碰撞会对桥梁整体受力产生诸多不利影响,当墩梁相对滑动过大时甚至会发生落梁,给桥梁造成不可逆转的损坏。所以有必要研究多跨简支梁桥在地震作用下的碰撞响应,并在此基础上探究有效的减震减撞措施。 本文以北方一座三跨简支T型梁桥为工程背景,系统的研究了以下几方面内容: (1)总结概括了国内外关于桥梁在地震作用下碰撞问题的研究现状和研究方法,结合多跨简支梁桥固有结构特点,探究了研究其地震响应的必要性。 (2)通过对桥梁建立有限元模型,并对其进行非线性动力时程分析,论述了几种主要因素(考虑碰撞与否、碰撞刚度取值原则、邻梁间隙大小、相邻墩高比、不同地震动输入、不同周期简谐波输入、滑动支座摩擦系数)的选择依据,并探究了其对多跨简支梁桥纵向地震作用下的碰撞响应的影响。 (3)对于小跨径桥梁一般不需考虑行波效应的影响,但对于碰撞研究,行波的存在会由于振动的不同步而对桥梁结构带来不利的响应。通过改变视波速大小和相邻墩高比,得到行波效应对多跨简支梁桥碰撞响应的影响。 (4)在上述研究结果的基础上,通过在梁端位置添加一定厚度的缓冲橡胶垫,研究了其对多跨简支梁桥的减震减撞效果。