鐵路減隔震橋梁地震反應分析及易損性研究.pdf

1、近年來，我國高速鐵路和客運專線建設迅速發(fā)展，一些新型的減隔震支座已逐漸應用在鐵路高墩簡支梁橋中。但目前采用新型減隔震支座的類似鐵路橋梁還未得到強震充分檢驗，理論研究也不充分。本文結(jié)合我國在建的鐵路客運專線上兩座采用不同減隔震支座的32m簡支梁橋為背景，對鐵路減隔震橋梁的抗震設計理論、抗震性能以及地震易損性進行了系統(tǒng)的研究。論文的主要工作和取得的成果有:
　　1、采用ABAQUS建立了E型鋼阻尼支座阻尼元件的非線性實體模型，詳細分析

2、了E型鋼阻尼器的屈服強度對其耗能特性的影響，在此基礎上給出了該支座簡化的三直線力學模型;采用纖維模型計算了鋼軌橫橋向變形的M-(φ)曲線，并提出了鋼軌的雙直線簡化力學模型;針對鐵路減隔震橋梁地震反應的特點，建立了考慮軌道約束的線橋一體化非線性有限元計算模型，探討了軌道約束對結(jié)構(gòu)動力特性的影響，并討論了合理的非線性有限元計算模型;
　　2、以高速鐵路客運專線上兩座采用不同減隔震裝置的高墩簡支橋梁為對象，通過數(shù)值模擬研究了軌道約束對鐵

3、路減隔震橋梁地震反應的影響，并進一步分析了道床阻力系數(shù)等參數(shù)對結(jié)構(gòu)地震反應的影響規(guī)律;研究了地震作用下軌道橫向彎曲與殘余變形的特征，為鐵路減隔震橋梁抗震設計時是否考慮軌道約束作用提供參考;
　　3、以我國高速鐵路客運專線上采用E型鋼阻尼支座的高墩簡支梁橋為對象，通過改變橋墩高度建立了40個不同動力性能的橋梁計算模型，并從PEER強震數(shù)據(jù)庫中選取相似場地的20條歷史地震動進行地震時程反應分析，探討了結(jié)構(gòu)動力特性的鐵路減隔震簡支梁橋地

4、震反應規(guī)律，以及軌道約束對不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁地震反應的影響;
　　4、結(jié)合近場地震作用的特點，采用三角函數(shù)模擬近場地震動的速度脈沖，并以此為地震動輸入，研究了近場地震和不同脈沖參數(shù)對采用E型鋼阻尼支座的鐵路隔震簡支梁橋的地震反應及減震效果的影響。用改進的碰撞分析模型模擬了摩擦擺式支座的限位裝置在近場地震動作用下支座內(nèi)壁的碰撞響應，討論支座內(nèi)壁碰撞效應對結(jié)構(gòu)地震反應的影響，并提出支座內(nèi)設置緩沖裝置的方案來減小地震碰撞效應。