減隔震橋梁非經(jīng)典阻尼問題與簡(jiǎn)化分析方法.pdf

1、結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)計(jì)算主要采用反應(yīng)譜分析、時(shí)程分析。前者基于實(shí)模態(tài)理論，提出較早，使用較廣，是計(jì)算結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)最常用的簡(jiǎn)化方法，后者彌補(bǔ)了反應(yīng)譜分析只適用于彈性階段的缺陷，能夠進(jìn)行非線性地震響應(yīng)分析，但對(duì)地震動(dòng)輸入敏感，分析結(jié)果離散性大。減隔震橋梁是一類相對(duì)特殊的結(jié)構(gòu)體系，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)各部分的阻尼特性差異大，是明顯的非經(jīng)典阻尼結(jié)構(gòu)。在工程實(shí)際中，需要考慮非經(jīng)典阻尼對(duì)減隔震結(jié)構(gòu)的影響，因此產(chǎn)生反應(yīng)譜方法不能直接用于計(jì)算減隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的問題

2、。為此，本文介紹了非經(jīng)典阻尼結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的主要方法，并采用強(qiáng)迫解耦方法分析了非經(jīng)典阻尼對(duì)減隔震連續(xù)梁橋的影響，以及地震響應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算問題，主要研究工作如下： 1.非經(jīng)典阻尼對(duì)減隔震連續(xù)梁橋地震響應(yīng)的影響與強(qiáng)迫解耦適用范圍研究。 本文從連續(xù)梁橋計(jì)算模型縱橋向運(yùn)動(dòng)方程出發(fā)，按照強(qiáng)迫解耦原理，忽略引起模態(tài)耦合的非正交項(xiàng)，由此考慮非經(jīng)典阻尼對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響，并調(diào)整連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)型式、等效粘滯阻尼系數(shù)、地震動(dòng)輸入等參數(shù)以研究強(qiáng)迫

3、解耦方法的適用性。通過分析表明：橋梁的規(guī)則性不同，結(jié)構(gòu)的非經(jīng)典阻尼特性不同，強(qiáng)迫解耦方法的適用范圍也不同，比較而言，規(guī)則式連續(xù)梁橋受非經(jīng)典阻尼的影響要小于跨河式和跨島式橋型；等效粘滯阻尼系數(shù)對(duì)強(qiáng)迫解耦的適用范圍有直接的影響，隨著阻尼系數(shù)增大，強(qiáng)迫解耦誤差也相應(yīng)增大；對(duì)規(guī)則橋型而言，不同的地震動(dòng)輸入對(duì)強(qiáng)迫解耦的影響并不明顯，但對(duì)非規(guī)則橋型而言，縱橋向的墩梁相對(duì)位移的解耦誤差對(duì)地震動(dòng)輸入更為敏感，這點(diǎn)在采用強(qiáng)迫解耦方法時(shí)需要注意。

4、2.滿足強(qiáng)迫解耦條件下的地震響應(yīng)簡(jiǎn)化分析研究 強(qiáng)迫解耦方法主要原理在于忽略非經(jīng)典阻尼引起的耦合項(xiàng)，如此解耦后就可以按照基于經(jīng)典阻尼假定的簡(jiǎn)化方法分析結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)，最常用的方法就是將實(shí)際的多自由度體系轉(zhuǎn)化為等效單自由度體系，再采用反應(yīng)譜進(jìn)行計(jì)算。在前部分提出的強(qiáng)迫解耦范圍內(nèi)，本文以規(guī)則式模型為例，以鉛芯橡膠支座作為實(shí)際的減隔震裝置，按照等效線性化方法對(duì)鉛芯橡膠支座的性能進(jìn)行等效，通過強(qiáng)迫解耦求得原來結(jié)構(gòu)的等效阻尼比，由此進(jìn)行反應(yīng)譜