考慮隔震支座抗震性能及土_結(jié)構(gòu)相互作用的橋梁地震反應(yīng)分析.pdf

1、近幾十年來地震頻發(fā)，給人類帶來了極大的損失和傷害，由地震引起的橋梁破壞也十分常見。鑒于此，世界各國的科研人員對橋梁抗震進(jìn)行了大量研究，設(shè)計(jì)使用了多種隔震支座，以此來減小地震作用對橋梁的破壞。隨著科研人員對土-結(jié)構(gòu)相互作用的深入研究，發(fā)現(xiàn)土-結(jié)構(gòu)相互作用對橋梁的地震反應(yīng)影響較大。
　　在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)和了解研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對隔震支座抗震性能和土-結(jié)構(gòu)相互作用對橋梁地震反應(yīng)的影響進(jìn)行了探究，具體工作如下:
　　(1)簡要介紹

2、鉛芯橡膠支座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及原理，歸納整理了國內(nèi)外對鉛芯橡膠支座和土-結(jié)構(gòu)相互作用的研究現(xiàn)狀，對探究過程中所涉及到的理論知識進(jìn)行總結(jié)。
　　(2)利用試驗(yàn)室試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究了多鉛芯橡膠支座在地震作用下的抗震性能。首先對多鉛芯橡膠支座進(jìn)行單向壓剪試驗(yàn);然后建立精細(xì)化有限元模型，對其進(jìn)行雙向壓剪狀態(tài)下各種工況試驗(yàn)的數(shù)值模擬;然后建立單鉛芯橡膠支座的精確有限元模型，對比多鉛芯橡膠支座與單鉛芯橡膠支座在相同工況下力學(xué)性能的區(qū)別;

3、最后給出多鉛芯橡膠支座的力學(xué)性能在地震作用下的調(diào)整方法。
　　(3)通過實(shí)際橋梁的振動(dòng)測試和數(shù)值模擬，對幾種常用的土-結(jié)構(gòu)相互作用的簡化模型進(jìn)行了比較分析。首先建立單墩的基底固結(jié)模型、等代土彈簧模型、集中參數(shù)的規(guī)范化模型、Boulanger模型以及界面接觸單元模型，計(jì)算單墩的模態(tài)并與實(shí)測值比較;然后通過調(diào)整以上各種簡化方法模型的參數(shù)，使數(shù)值模擬值與實(shí)測值相接近;最后用調(diào)整參數(shù)后的土-結(jié)構(gòu)相互作用模型建立整橋的地震反應(yīng)分析模型，計(jì)算

4、整橋模態(tài)并與實(shí)測值對比，選出與實(shí)測值最接近的模型作為考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的簡化模型。
　　(4)利用前述結(jié)果建立不同橋型橋梁的有限元模型，并采用三向地震動(dòng)輸入進(jìn)行地震反應(yīng)分析，探討隔震支座抗震性能及土-結(jié)構(gòu)相互作用對橋梁地震反應(yīng)的影響。首先對比分析了采用土-結(jié)構(gòu)相互作用的模型與采用基底固結(jié)的模型在相同地震作用下的墩底內(nèi)力和墩項(xiàng)位移的不同，然后在考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用和支座水平雙向本構(gòu)時(shí)對比隔震支座抗震性能調(diào)整前后墩底的內(nèi)力和墩梁相對