鋼管混凝土拱橋抗震性能分析及被動(dòng)減震控制研究.pdf

1、自90年代初，鋼管混凝土拱橋作為一種應(yīng)用新材料的新興橋型，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。鋼管混凝土拱橋在外形上造型美觀，并且由于采用了鋼管和高強(qiáng)混凝土相結(jié)合的高強(qiáng)材料，使得橋梁自重大大減輕，強(qiáng)度提高，跨度越來越大，但同時(shí)也帶來了結(jié)構(gòu)面外剛度偏弱的問題。因此，近年來，大跨度鋼管混凝土拱橋的動(dòng)力特性和抗震性能方面的研究開始被重視。 本文在現(xiàn)有橋梁抗震研究基礎(chǔ)上，首次引入“弱勢(shì)環(huán)節(jié)斷鏈減災(zāi)”的思想，針對(duì)大跨度鋼管混凝土拱橋地震響應(yīng)及被動(dòng)減震

2、控制優(yōu)化問題展開研究，主要研究的問題如下： 1、大跨度鋼管混凝土拱橋的自振特性對(duì)比分析?；谕ㄓ密浖嗀NSYS分別考慮墩底固結(jié)和土一樁一結(jié)構(gòu)相互作用，建立了云南?？诖髽騽?dòng)力有限元模型，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行了兩種模型的自振特性對(duì)比分析；并較系統(tǒng)地介紹了兩種中承式鋼管混凝土系桿拱簡(jiǎn)化模型的構(gòu)建方法，可為相關(guān)研究提供參考。 2、應(yīng)用現(xiàn)有的抗震理論，先運(yùn)用反應(yīng)譜法對(duì)?？诖髽蚧诳臻g有限元理論的兩種簡(jiǎn)化模型(即墩底固結(jié)和考慮樁一土相互作

3、用的兩種模型)，進(jìn)行了對(duì)比分析，并確定了控制截面。后選擇墩底固結(jié)的簡(jiǎn)化模型進(jìn)行了動(dòng)態(tài)時(shí)程分析，通過縱向+豎向、橫向+豎向、橫向+縱向+豎向的三種地震輸入組合，得到各關(guān)鍵截面的位移、內(nèi)力及應(yīng)力時(shí)程結(jié)果，通過綜合對(duì)比分析，并對(duì)反應(yīng)譜法所得到的結(jié)果進(jìn)行了校核，驗(yàn)算了該橋的抗震安全性。 3、采用調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)對(duì)大跨度拱橋進(jìn)行振動(dòng)控制研究。本文首先基于振型貢獻(xiàn)率法確定了結(jié)構(gòu)受控模態(tài)；其次，對(duì)三個(gè)方向進(jìn)行了單模態(tài)TMD減震控制，并