大跨宽幅矮塔斜拉桥地震响应分析及FPB参数优化

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:keyca
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地震是一种自然现象,全世界每年发生的能被人们察觉到的地震约有5万次之多。如今随着大型桥梁工程的增多,桥梁减隔震研究的重要性也日益凸显。而支座作为桥梁结构中较为薄弱的部位,在地震中起着传递荷载与减震消能的作用,重要性不言而喻。摩擦摆支座(FPB支座)由于其优异的减隔震性能与稳定性成为目前大型桥梁常用的减隔震装置,支座利用简单的单摆原理外加若干滑动面就达到了延长了结构自振周期、耗散地震能量的目的,并且由于FPB支座的特殊圆弧形滑动面使得支座也拥有自动复位的能力,能经受多次地震的考验。本文以靖远金滩黄河大桥(主桥部分)为工程背景,借助Midas Civil有限元分析软件,采用非线性动态时程分析方法对该大跨宽幅矮塔斜拉桥进行FPB支座参数的选取与优化以及不同墩高条件下的地震响应分析,并与非减隔震支座桥梁进行对比研究。论文主要研究内容与结论如下:(1)对减隔震技术发展与应用现状做了介绍,并论述了FPB支座的构造方式与工作原理。常见桥梁地震反应的分析方法有静力法、反应谱法与动态时程分析方法,鉴于工程背景桥梁的复杂性所以本文将应用非线性动态时程分析方法进行桥梁地震分析。地震波的选取与处理一般对分析结果的离散性有很大的影响,故本文还对地震波的种类与形成做介绍。最后利用桥梁安全评估报告中的1940,El Centro Site,180 Deg、1952,Taft Lincoln School,339Deg、1971,San Fernando,339 Deg这三条地震波进行后续章节的研究。(2)简述工程背景主要技术标准与重点构件尺寸,应用Midas Civil有限元分析软件,根据设计规范与图纸建立靖远金滩黄河大桥全桥有限元模型。(3)运用线性变化摩擦系数与曲率半径取值的方法,从表征支座减隔震性能的内力、位移及减隔震率三方面入手进行对比分析。研究影响FPB支座减隔震性能的两个重要参数即摩擦系数与曲率半径对FPB支座减隔震性能的影响。本文取慢时摩擦系数0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10,曲率半径为5m、7m、9m、11m、13m进行分析。根据分析得到8#墩墩底弯矩幅值在摩擦系数为[0.05~0.06]时达到最小,而随着曲率半径的增加呈下降趋势。并且表明内力对FPB支座摩擦系数变化较为敏感对曲率半径变化不是很敏感。而对于两种参数耦合作用下时,未能有一个明确的取值使得内力与位移、减隔震率都达到最佳状态,应根据实际情况进行选择。(4)对于不同桥梁墩高变化对减隔震性能的影响。利用墩高等高度变化与非等高变化两种方式,对不同墩高条件下应用摩擦摆支座的桥梁开展地震响应分析。在进行等高墩研究时将7#、8#主墩进行10m、15m、20m、25m、30m变化。结果表明桥梁应用FPB支座与墩高变长均具有延长结构周期作用。但在桥墩高度较高的情况下,FPB支座的减隔震性能会降低。即FPB支座在桥墩较低的情况下会比非减隔震支座拥有更好的减隔震效果,而高墩桥梁非减隔震支座的减隔震效果优于FPB支座。而在非等高墩的研究时,将保持7#墩墩高不变,只对8#墩墩高进行变化,结果表明“一变一不变”墩高条件下,随着变高墩墩高的变化,不变高墩墩底弯矩仅与地震波作用有关,而变高墩墩底弯矩随着墩高的增加而逐渐增加,但不同地震波条件下的弯矩值差别较小。
其他文献
近年来,电气化铁路的快速发展使其成为我国一个重要的电力用户,而高铁AT所广泛分布于铁路沿线,所内负荷安全稳定工作是高铁运行的保障,为解决高铁AT所存在的供电问题,将分布式电源以微电网形式为AT所供电具有独特优势和重要意义。因此,本文根据高铁AT所现有供电方式,提出利用风光储微电网对高铁AT所用电设备供电的构想。主要开展以下几方面研究,包括高铁AT所微电网基本结构,微电网容量优化配置,微电网控制策略
学位
随着社会的不断发展和进步,城市人口规模大幅度增长,交通堵塞和汽车尾气的污染日益严重,人们越来越关注能源与交通的问题,环保理念深入人心。100%低地板车区别于传统的交通工具,具有运量大、方便快捷、绿色环保等优点,在许多城市得到应用和推广,而实现低地板的要求则需要解耦轮对的左右轮来降低车轴的高度。对于两个各自旋转的独立车轮,如何使其拥有主动导向的能力成为近几年研究的热难点问题。本论文首先从轮轨关系中最
学位
学位
随着二〇三五年远景目标的确立和“一带一路”倡议的推进,我国在逐步优化国土空间布局、区域协调发展和新型城镇化的重大方向上,推动西部大开发形成新格局已显得尤为重要。因而西北地区的基础设施建设是推动西部新发展格局的重要举措之一,但我国西北地区黄土面积大、病害多,在工程建设过程中低含水率的黄土强度高、承载能力强,遇水浸湿后其强度减弱变形增大。于是众多的公路、铁路和水利投资建设项目对黄土地区的地基处理技术提
空间冷屏系统内置节流阀是使空间冷屏蔽系统能安全稳定工作的核心设备,也是能使冷屏系统达到红外屏蔽作用的核心设备。飞行器处于中段飞行过程中时,空间传热复杂,当冷屏表面接受高热流密度热量加热后,冷屏系统内部制冷剂快速蒸发产生大量饱和蒸气,如果不及时排出这部分气体会对冷屏系统正常工作产生安全隐患,此外如果以无节流形式排出大量饱和蒸气会使冷屏表面温度升高,失去红外屏蔽作用。现有对空间冷屏蔽系统内置节流阀的研
随着工业系统不断数字化和网络化,传统的数据采集与监控系统所提供的数据交互能力已无法满足工控自动化领域的通讯需求。同时随着工控领域信息技术与运营技术的不断融合,二者的矛盾也愈发明显。信息技术领域对数据传输的需求是带宽的无限制增加,而对于工业运营而言,在保证成本的基础上,数据传输的高效性和完整性才是发展方向。为了提高数据传输的实时性和可靠性,本文研究设计的系统以OPC UA规范为核心,辅以TSN技术中
本文首先对冬虫夏草的地理分布、形态特征、生活史、寄主昆虫、重要活性成分以及无性型方面进行简要概述,然后综述了食药用菌菌丝体的形态学和子实体发育相关基因研究概况。冬虫夏草无性型一直存在争议,而中国被毛孢在实验室条件下培养时出现多种菌丝形态,可能是杂菌存在的原因。此外关于中国被毛孢菌丝存在多形性现象缺少系统研究。因此,为探究三种形态菌丝(基内菌丝、菌丝团和气生菌丝)产生的机理,本研究以分离自单子囊孢子
学位