行波激勵下多跨連續(xù)隔震橋梁的地震反應(yīng)分析

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1、摘要摘要地震是復(fù)雜的空間運動，在對平面尺寸較大的結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)分析的時候地，應(yīng)該考慮地震動的空間變化。對于多跨連續(xù)隔震橋梁而言，由于其本身自帶隔震裝置的特殊性，在行波效應(yīng)對多跨連續(xù)隔震橋影響方面的研究成果相對較少?；诖吮尘埃疚牡闹饕芯繉ο鬄橐蛔邕B續(xù)隔震橋梁，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行行波效應(yīng)研究分析。本文主要從以下幾個方面展開相關(guān)研究，并根據(jù)分析所得總結(jié)出了相應(yīng)的結(jié)論：1、對采用鉛芯橡膠隔震支座的隔震橋梁進(jìn)行水平簡諧行波作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)機理研究。本文主要從研究輸入地震動卓越周期對隔震橋梁結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響進(jìn)行分析。為模擬具有不

2、同主頻率的地震動，采用具有不同頻率特性的正弦波對隔震橋梁進(jìn)行一直激勵及多點行波激勵來實現(xiàn)，分析結(jié)果表明：行波效應(yīng)對隔震橋梁各部分的影響有所不同，當(dāng)激勵頻率小于結(jié)構(gòu)自振周期時，行波效應(yīng)對下部結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)不利的情況，對隔震層不利性明顯；當(dāng)激勵頻率大于結(jié)構(gòu)自振頻率時，行波效應(yīng)對隔震橋梁都是有利的；而對于橋梁的上部結(jié)構(gòu)，任何時候行波效應(yīng)對其都是有利的。2、采用三條地震波對鉛芯隔震橋梁進(jìn)行行波激勵下的地震反應(yīng)分析，結(jié)果表明：橋梁的地震響應(yīng)會因不同地震波的頻譜成分的差異性以及同一地震波不同波速激勵下而表現(xiàn)出很大的差異。一般來說，長周期頻

3、譜成分越重，地震視波速越小對隔震橋梁的響應(yīng)也就越不利。3、對隔震橋梁進(jìn)行單向、雙向以及三向行波輸入，結(jié)果表明：單維或多維行波激勵下，隔震橋梁的響應(yīng)并無明顯差異，多向激勵下縱橋向行波效應(yīng)反應(yīng)規(guī)律可參照單向輸入。行波效應(yīng)對橫橋向響應(yīng)的影響很小，基本可以忽略。4、通過振動臺試驗來驗證隔震技術(shù)的有效性以及觀測兩點行波激勵對隔震橋梁的影響，并對試驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行有限元模擬仿真分析，驗證振動臺試驗以及主要結(jié)論的可靠性。關(guān)鍵詞：多跨連續(xù)隔震橋梁、鉛芯橡膠隔震支座、行波效應(yīng)、地震反應(yīng)、振動臺試驗IAbstractAbstractEarthqua

4、keisacomplexspatialmotion,itshouldbeconsideredthespatialvariationingroundmotionsforseismicresponseanalysisofstructureswithlargesize.Forthemulti-spancontinuousisolationbridges,astheparticularityofbringisolationdevicebyitself,researchesontravellingwaveeffectforthemu

5、lti-spancontinuousisolationbridgesarerelativelyfew.Basedonthisbackground,thispaperchooseasixspancontinuousisolationbridgeasthemainresearchobject,toresearchtravelingwaveeffect.Mainworkhasbeendoneandthecorrespondingresultshadbeenmadeinthisthesis:1.Toresearchthemecha

6、nismofisolatedbridgewithleadrubberbearingsundertheactionofhorizontalharmonicwave,tosimulatethemainfrequencyofgroundmotionbyinputsinewavesatdifferentfrequenciesandstudystructureresponsewiththepredominantperiodofgroundmicro-tremorchange,therearetwosituations:uniform

7、andmulti-supportexcitations.Theinfluenceoftravelingwaveeffectoneachpartofisolationbridgetisdifferent,itwouldbebadforsubstructuresandisolationlayer,especiallyisolationlayerwhenexcitationfrequencyislessthannaturalvibrationperiodofstructural,butfortheupperstructureof

8、bridgeisfavorableatanytime.2.Studytheseismicresponseofleadisolatedbridgeundertravelingwaveexcitationwiththreeseismicwaves,theresultsshow:Theearthquakere