竖向地震对板式橡胶支座梁桥抗震性能的影响研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cxcsmile
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
中小跨径梁桥在我国公路梁桥中最为常见,其中采用板式橡胶支座的梁桥应用最为广泛。板式橡胶支座梁桥的支座通常直接放置在墩、主梁之间,没有螺栓等固定连接措施,地震作用下支座与主梁间的滑移摩擦现象往往很难避免。汶川震害表明,中小跨径梁桥的典型震害之一是板式橡胶支座的滑移。这种滑移现象不仅与上部结构传递的恒、活载有关,也与竖向地震动紧密关联。我国现行《公路桥梁抗震设计规范》中规定竖向地震通过水平地震折减得到,水平和竖向地震仅场地系数、特征周期采用不同的规定。实际上,竖向与水平向地震动的反应谱比与结构周期、震源距和震级等诸多因素有关,有些地震中实测的竖向加速度峰值甚至超过了水平向加速度峰值。基于以上背景,本文首先对竖向地震动特性及其影响特点进行了分析,然后以某典型中小跨径简支梁桥为例建立动力分析模型,探讨竖向地震对板式橡胶支座梁桥地震响应的影响规律,最后结合现行规范,对比分析竖向地震动的考虑方法。本文主要的研究工作和结论包括:(1)选取100组实际地震动,从震级、场地类型、断层类型等方面探讨分析竖向地震动的特性,建立简化分析模型探讨了竖向地震动下梁桥的响应规律。研究表明:地震频谱特性复杂使V/H离散性较大,V/H比值超过0.6后,随着竖向分量的增加会增大支座滑移位移,但往往会降低下部墩柱变形曲率响应;墩高、跨径的变化对支座的地震响应影响显著。(2)以某典型中小跨径简支梁桥为例,采用OpenSEES软件建立有限元分析模型,主要研究探讨了竖向地震对板式橡胶支座梁桥地震响应的影响,同时探讨了支座摩阻系数对结构响应的影响,并采用IDA方法分析了结构在典型竖向地震下的响应规律。研究表明:是否考虑竖向地震的主梁位移之比最大可达1.66,是否考虑竖向地震的支座滑移位移之比最大可达1.84,不考虑竖向地震会导致主梁、支座的结果偏不安全;且随着摩阻系数的增大,竖向地震的影响也越大;与支座相反,竖向地震往往导致墩柱曲率响应下降,关键构件的响应并非随PGA的增大而线性增加。(3)在上述典型简支梁桥的基础上,通过建立不同竖向考虑分析工况,对比分析结构响应并探讨分析竖向地震对结构抗震性能状态的影响,最后对规范中竖向地震规定的方法进行讨论。研究表明:不同工况下结构响应总体差异较小,规范通过对水平地震进行折减来考虑竖向地震的方法是可行的;竖向地震动会加剧支座的损伤程度,降低墩柱损伤,墩柱横向损伤程度较纵向损伤严重;以规范推荐的0.8倍水平地震折减系数得到的结果能较为准确反映出实际竖向地震产生的结构响应最值,但与实际竖向地震产生的结构响应略有差异,规范对求解支座滑移位移响应偏保守,但对求解墩柱曲率响应来说是偏不安全的。
其他文献
近几年的交通事故数据表明,客车因自身质量大、重心高等特点,更易致使交通事故的发生,这已经严重危及到人身安全。提高客车行驶稳定性,减少侧翻事故的发生,越显重要。论文开展基于差动制动的客车侧翻预警及防侧翻控制研究,对提高车辆侧向稳定性具有一定的理论指导意义与应用前景。论文主要研究内容如下:首先,建立车辆动力学模型。通过对客车动力学特性进行分析,建立包含侧向、横摆与侧倾运动的车辆模型,将该模型与Truc
跨座式单轨交通在重庆市投入运营实践以来,单轨车辆走行轮胎出现了较严重的偏磨耗现象。针对此问题,本文深入考虑导向轮、稳定轮及转向架对走行轮胎偏磨耗的空间约束影响作用,应用VPG技术理念,通过有限元法与试验相结合的方法,在VPG环境下对单轨车辆走行轮胎磨耗及控制方法开展了相关研究,主要研究内容及结论如下:(1)建立了VPG环境下的多轮系单轨转向架系统有限元模型。采用ABAQUS建立了VPG环境下的单轨
随着多传感器信息采集、现代控制理论、机器学习算法、人工智能技术的日趋成熟,极大的推动了自动驾驶汽车的发展,提高车辆自动驾驶能力与行驶安全性已逐渐成为车辆工程领域的研究热点。开展复杂场景下周围车辆驾驶意图与碰撞风险的研究,对全面提升智能车辆的“仿人化”特性具有重要意义。结合重庆市自然科学基金项目“人机共驾型智能汽车险态驾驶行为多维态势感知与预警机理研究”(cstc2018jcy AX0422)部分研
由于目前化石能源对环境的影响日益加剧,电动汽车因为其噪声和污染都比较小,成为未来汽车工业发展方向。目前纯电动汽车的动力来源主要依靠锂电池,需要将多节锂电池串联成电池组才可以满足电动汽车的功率需求。而电池组单体电池之间存在不一致性,当汽车行驶在复杂的工况时又加剧了电池间的不一致性,对电池组的性能有极大影响。为了削弱不一致性的影响,电池SOC(State Of Charge.SOC)的精确估算以及有效
随着能源危机和环境污染等一系列问题日趋严峻,电动汽车逐渐成为一种新潮的交通工具。分布式驱动电动汽车驱动系统具有四个独立可控的执行电机,其独特的驱动方式受到广泛关注,但执行器的数量增加导致了故障率增大。分布式驱动电动汽车在行驶中驱动系统发生失效,将导致车辆产生横摆偏差,引起车辆失稳,甚至发生严重的交通事故对司乘人员的生命造成威胁。因此,对车辆进行容错控制研究具有重要意义。本文结合国家重点研发计划项目
随着汽车工业的迅猛发展以及人们对环保问题的关注度日益增高,混合动力汽车得到了广泛的关注。其混合动力耦合系统逐渐成为了近年来的研究热点。目前混合动力汽车的混合动力耦合系统主要分为两大类,一类是搭载了行星排或齿轮副的机械式混合动力耦合系统,其中行星排式可实现转速耦合,齿轮副式可实现转矩耦合,目前研究已经较为成熟,并得到了实际的应用,是混合动力汽车的主流选择。另一类是搭载了双转子电机的电磁式耦合系统,此
科学技术的发展加速了世界现代化的进程,在发展过程中伴随着能源消耗与环境污染,我国为了实现可持续发展战略目标,在汽车领域大力推动新能源汽车的发展。对于新能源汽车而言,混合动力与纯电动汽车占主体部分,其中动力电池作为它们的核心部件备受人们关注,而温度是影响锂电池性能的关键因素,温度超出电池工作范围会发生电路短路,从而引起热失控、自燃等安全隐患。因此设计一套电池热管理系统至关重要。本文首先根据现阶段国内
近些年我国地下工程的建设突飞猛进,小净距隧道因其节省地下空间资源和有利于工程整体线型规划的独特优势而被广泛采用。小净距隧道围岩及支护结构受力情况较为复杂,由于隧道之间净距小,采用钻爆法开挖小净距隧道时,围岩中裂隙不断扩展、延伸,围岩损伤不断加剧,围岩稳定性逐渐变差。同时,支护结构承载的围岩应力也会不断增加,引起支护结构失稳破坏。因此,开展小净距软岩隧道钻爆法施工围岩劣化与变形控制的研究具有很好的现
为了缓解地面土地资源压力,改善和保护城市风景面貌,城市综合管廊正得到越来越多城市的青睐。然而,城市综合管廊被大力推广的同时,也带来了巨大的安全风险。虽然管廊隧道火灾不会造成太大的人员伤亡,但是由于其是狭长结构,一旦发生火灾,聚集在管廊顶棚下方的高温烟气难以排出,使得管廊内的温度急剧升高,给管廊隧道衬砌结构带来极大的安全威胁,造成巨大的经济损失,严重影响人们的日常生活。因此,研究城市综合管廊火灾,尤
我国正处于高速铁路大建设的阶段,使得大跨度桥梁的建设已成为必然。同时伴随着计算机和网络技术的飞速发展,使得桥梁参数化和智能化建模的有限元分析研究成为未来发展的必然趋势。本文以VTK和QT为基础框架开发一款针对连续刚构桥的桥梁参数化建模的程序,并完成有限元后处理分析及可视化研究。主要内容和研究成果如下:1、从科学计算可视化以及参数化桥梁建模等方向介绍了目前国内外桥梁参数化建模的研究应用现状以及几种应