土—結構相互作用對橋梁隔震效果影響分析.pdf

1、目前基礎隔震作為一種有效的振動控制方式廣泛地應用于建筑工程領域,關于基礎隔震的理論研究也日趨成熟。但是現(xiàn)有的抗震隔震研究大多沿用剛性地基的假定,忽略土-結構的動力相互作用。本文針對這一問題,考慮土-結構相互作用的影響,對底部安裝鉛芯橡膠支座的隔震橋梁的響應情況進行了分析、計算,得到了一些有益的結果。本文首先介紹了基礎隔震的研究概況,闡述了土-結構動力相互作用會對結構產(chǎn)生影響,使系統(tǒng)的頻率降低,等效阻尼增大并對基巖的輸入波有放大效應,這些

2、相互作用將顯著地改變隔震系統(tǒng)的動力響應,可見考慮土-結構相互作用對基礎隔震的影響是有必要的。然后對鉛芯橡膠支座的基本特性、分析方法以及常用到的土的力學模型作了詳細的介紹,對已有研究中所采用的簡化力學模型及其得到的結論進行了總結,最后建立地基-隔震結構的力學模型。在理論分析的基礎上利用有限元計算軟件ANSYS進行模擬,本文選用一安裝鉛芯橡膠支座的三跨箱型連續(xù)梁橋結構,采用不考慮土-結構相互作用的非隔震結構模型、不考慮土-結構相互作用的隔震

3、結構模型、考慮土-結構相互作用的隔震結構模型三種模型進行計算、比較和分析。在地震波時程分析時輸入天津波并將動力響應進行比較得到土-結構相互作用對鉛芯橡膠支座隔震效果的影響。通過分析得到以下結論:(1)地基土能濾去地震波的部分高頻成分,改變結構的動力響應。(2)隔震體系自振頻率比未隔震體系顯著減小,體系變柔;考慮土-結構相互作用后,隔震體系的自振頻率進一步減小,鉛芯橡膠支座能夠延長結構的周期,消耗地震能量,有效的減小墩頂位移,雖然增大了梁