隔震橋梁的穩(wěn)定性與動力特性分析.pdf

1、對于地震作用，傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計采用的對策是“抗震”。多次破壞性地震一再顯示了對橋梁工程進(jìn)行安全有效的減輕地震災(zāi)害設(shè)計的重要性?？拷Y(jié)構(gòu)自身抵抗地震作用是要付出很大的代價的。而隔震技術(shù)是一種簡便、經(jīng)濟(jì)的工程抗震手段。它通過加入隔震器改變地震時橋梁結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)，從而減少地震能量的輸入，達(dá)到減震的目的。然而設(shè)置隔震器，將導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)水平位移約束的減少，從而降低整個結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。眾所周知，橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須滿足兩個極限狀態(tài)，其一就是承載

2、力極限狀態(tài)，它包括穩(wěn)定承載力極限狀態(tài)。所以，本課題的研究是有實(shí)際意義的。目前，國內(nèi)外少有關(guān)于隔震橋梁的整體穩(wěn)定性的研究。本文將通過對國內(nèi)某公路大橋主橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元計算，從而揭示隔震層對其整體穩(wěn)定性和動力特性的影響。在利用實(shí)橋進(jìn)行論證之前，本文對一些基礎(chǔ)理論進(jìn)行闡述。首先，本文分別對目前國內(nèi)外的抗震技術(shù)和隔震技術(shù)進(jìn)行了論述和比較；然后對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和動力特性進(jìn)行分別論述，其中包括非線性有限元的綜述；橡膠材料是一種新興的工程材料，它是隔震

3、裝置的重要組成部分，所以本文對橡膠的特性也進(jìn)行了較詳細(xì)的描述。為了解隔震器對橋梁的整體穩(wěn)定性及動力特性的影響，分別建立設(shè)置隔震器的橋梁模型和不設(shè)隔震器的橋梁模型。本文利用大型有限元分析軟件ANSYS對全橋（包括隔震器）進(jìn)行實(shí)體建模。通過計算，得到以下結(jié)論：設(shè)隔震層后，隔震橋梁的動力特性有所改善，但其整體穩(wěn)定性比不設(shè)隔震層時有較大幅度的降低。隔震橋梁設(shè)計的最終目的是滿足可靠性。因此，設(shè)隔震層的橋梁在進(jìn)行隔震設(shè)計時，既要考慮到結(jié)構(gòu)的隔震效果