减隔震桥梁性能设计方法及环境影响因素研究
发布时间：2024-01-28 07:35
桥梁结构在多次强烈地震中均遭到严重破坏,减隔震技术已成为提高强震区桥梁抗震能力的重要手段,而我国的桥梁减隔震技术发展相对较晚,在设计理念上和设计方法上都存在较大的发展空间。本文以发展减隔震桥梁基于性能的抗震设计理论为目标,在强调桥墩损伤控制概念基础上力图提出实用的基于位移设计方法,同时引入了基于保险丝和基于支座功能分离的设计理念。主要研究工作和认识如下：(1)归纳了国内外经受过地震考验的多座隔震桥梁的抗震性能和震害表现,特别分析了2008年汶川大地震和2011年东日本大地震中的隔震桥梁及支座的抗震性能,从中总结出减隔震设计需要注意的问题,包括减隔震设计方案选择、设计方法与构造要求、临近断层的设计挑战、减隔震装置耐久性等,还对中美日桥梁减隔震设计规范进行了比较分析。(2)结合中国抗震设计规范和减隔震支座技术标准,提出一种适用于中等跨径桥梁的基于位移的抗震设计方法。提出了选择减隔震支座和估计设计目标位移的方法,从串联体系受力特点的角度给出了桥墩-支座体系的位移分配方法,通过等效线性化方法将整个桥墩(桥台)-支座-主梁体系转换为等效单自由度体系,最终通过迭代实现设计目标位移和位移需求的协调。...
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点摘要
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 减隔震桥梁震害分析
1.2.1 减隔震桥梁震害
1.2.2 震害经验与改进建议
1.3 中美日桥梁减隔震设计规范比较
1.3.1 中美日桥梁减隔震规范发展历程
1.3.2 抗震设防目标
1.3.3 抗震设计和分析方法
1.3.4 减隔震支座性能与试验要求
1.3.5 构造措施与要求
1.4 桥梁减隔震技术研究综述
1.4.1 减隔震桥梁设计方法
1.4.2 减隔震桥梁地震反应理论研究
1.4.3 减隔震桥梁地震反应试验研究
1.4.4 桥梁减隔震技术发展趋势
1.5 本文主要研究内容
第2章 中等跨径减隔震桥梁基于位移抗震设计方法
2.1 引言
2.2 纵桥向基于位移抗震设计方法
2.2.1 减隔震桥梁研究对象及力学特性
2.2.2 基于位移的抗震设计方法及过程
2.3 中等跨径连续梁桥隔震设计
2.3.1 设计实例
2.3.2 减隔震设计结果及时程分析验证
2.4 横桥向位移反应讨论
2.5 小结
第3章 基于保险丝理念的桥梁减震设计方法
3.1 引言
3.2 设置BRB的排架墩新型构件
3.3 设置BRB排架墩设计参数及减震效果
3.3.1 BRB的设计参数
3.3.2 设置BRB的排架墩减震效果
3.4 设置BRB桥梁排架墩弹塑性反应谱模型
3.4.1 弹塑性反应谱基本模型与方程
3.4.2 设置BRB桥梁排架墩的弹塑性反应谱模型与方程
3.4.3 弹塑性反应谱模型的统计分析
3.5 设置BRB桥梁排架墩基于位移的设计方法
3.5.1 桥梁双柱式排架墩基于位移设计方法
3.5.2 设置BRB双柱式排架墩位移设计方法
3.5.3 设计实例
3.6 小结
第4章 桥梁组合减震系统及性能设计方法
4.1 引言
4.2 基于支座功能分离的设计理念及组合减震系统
4.3 高速铁路桥梁组合减震系统及性能设计
4.3.1 高速铁路桥梁组合减震系统
4.3.2 组合减震系统性能设计方法
4.3.3 连续梁桥减震设计实例
4.3.4 连续梁桥地震反应结果
4.4 临近断层公路桥梁组合减震设计
4.4.1 高烈度区临近断层桥梁组合减震方案
4.4.2 组合减震设计的多级性能目标
4.4.3 工程设计实例
4.5 小结
第5章 时效及环境因素对隔震桥梁地震反应的影响
5.1 引言
5.2 考虑时效及环境因素的隔震支座力学特性修正
5.2.1 支座特性修正系数方法
5.2.2 隔震橡胶支座分项修正系数
5.3 时效及环境因素对隔震连续梁桥的影响
5.3.1 计算模型及地震动选择
5.3.2 时效及环境因素影响分析
5.4 环境温度对隔震斜交连续梁桥地震反应的影响
5.4.1 工程背景与分析模型
5.4.2 梁体-桥台碰撞作用对地震反应的影响
5.4.3 环境温度对地震反应的影响
5.5 小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录A 地震动记录列表
附录B 20m和40m跨径桥梁设计与计算结果
B.1 20m跨径设计与计算结果
B.2 40m跨径设计与计算结果
B.3 主梁横向位移时程曲线
攻读博士学位期间的主要研究成果
致谢
作者简介
本文编号：3887283
【文章页数】：173 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
创新点摘要
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 减隔震桥梁震害分析
1.2.1 减隔震桥梁震害
1.2.2 震害经验与改进建议
1.3 中美日桥梁减隔震设计规范比较
1.3.1 中美日桥梁减隔震规范发展历程
1.3.2 抗震设防目标
1.3.3 抗震设计和分析方法
1.3.4 减隔震支座性能与试验要求
1.3.5 构造措施与要求
1.4 桥梁减隔震技术研究综述
1.4.1 减隔震桥梁设计方法
1.4.2 减隔震桥梁地震反应理论研究
1.4.3 减隔震桥梁地震反应试验研究
1.4.4 桥梁减隔震技术发展趋势
1.5 本文主要研究内容
第2章 中等跨径减隔震桥梁基于位移抗震设计方法
2.1 引言
2.2 纵桥向基于位移抗震设计方法
2.2.1 减隔震桥梁研究对象及力学特性
2.2.2 基于位移的抗震设计方法及过程
2.3 中等跨径连续梁桥隔震设计
2.3.1 设计实例
2.3.2 减隔震设计结果及时程分析验证
2.4 横桥向位移反应讨论
2.5 小结
第3章 基于保险丝理念的桥梁减震设计方法
3.1 引言
3.2 设置BRB的排架墩新型构件
3.3 设置BRB排架墩设计参数及减震效果
3.3.1 BRB的设计参数
3.3.2 设置BRB的排架墩减震效果
3.4 设置BRB桥梁排架墩弹塑性反应谱模型
3.4.1 弹塑性反应谱基本模型与方程
3.4.2 设置BRB桥梁排架墩的弹塑性反应谱模型与方程
3.4.3 弹塑性反应谱模型的统计分析
3.5 设置BRB桥梁排架墩基于位移的设计方法
3.5.1 桥梁双柱式排架墩基于位移设计方法
3.5.2 设置BRB双柱式排架墩位移设计方法
3.5.3 设计实例
3.6 小结
第4章 桥梁组合减震系统及性能设计方法
4.1 引言
4.2 基于支座功能分离的设计理念及组合减震系统
4.3 高速铁路桥梁组合减震系统及性能设计
4.3.1 高速铁路桥梁组合减震系统
4.3.2 组合减震系统性能设计方法
4.3.3 连续梁桥减震设计实例
4.3.4 连续梁桥地震反应结果
4.4 临近断层公路桥梁组合减震设计
4.4.1 高烈度区临近断层桥梁组合减震方案
4.4.2 组合减震设计的多级性能目标
4.4.3 工程设计实例
4.5 小结
第5章 时效及环境因素对隔震桥梁地震反应的影响
5.1 引言
5.2 考虑时效及环境因素的隔震支座力学特性修正
5.2.1 支座特性修正系数方法
5.2.2 隔震橡胶支座分项修正系数
5.3 时效及环境因素对隔震连续梁桥的影响
5.3.1 计算模型及地震动选择
5.3.2 时效及环境因素影响分析
5.4 环境温度对隔震斜交连续梁桥地震反应的影响
5.4.1 工程背景与分析模型
5.4.2 梁体-桥台碰撞作用对地震反应的影响
5.4.3 环境温度对地震反应的影响
5.5 小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
附录A 地震动记录列表
附录B 20m和40m跨径桥梁设计与计算结果
B.1 20m跨径设计与计算结果
B.2 40m跨径设计与计算结果
B.3 主梁横向位移时程曲线
攻读博士学位期间的主要研究成果
致谢
作者简介
本文编号：3887283
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