基于LRB恢復(fù)力雙向耦合的隔震連續(xù)梁橋地震響應(yīng)研究.pdf

1、采用Bouc-Wen雙向耦合恢復(fù)力模型模擬LRB的力-位移滯回非線(xiàn)性特性，運(yùn)用有限元軟件ANSYS分別建立非隔震與LRB隔震連續(xù)梁橋有限元模型，通過(guò)對(duì)兩類(lèi)模型的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性分析(模態(tài)分析)，提取結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性矩陣。
　　為驗(yàn)證所提取的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性矩陣的正確性，編制了用于結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的MATLAB程序，并與ANSYS模態(tài)分析所得到的模態(tài)進(jìn)行了對(duì)照。結(jié)果表明：兩種軟件計(jì)算得到的模態(tài)非常接近，驗(yàn)證了非隔震與隔震連續(xù)梁橋模型的正確性，從而驗(yàn)

2、證了所提取的質(zhì)量、剛度和阻尼矩陣的正確性。對(duì)所提取的動(dòng)力特性矩陣根據(jù)課題內(nèi)容，進(jìn)行了適當(dāng)?shù)淖杂啥认鳒p和矩陣整合，得到了最終的總體質(zhì)量矩陣、總體剛度矩陣和總體阻尼矩陣。
　　運(yùn)用達(dá)朗貝爾原理，建立全橋離散系統(tǒng)單質(zhì)點(diǎn)受力平衡方程，從而推導(dǎo)出了包含LRB貢獻(xiàn)在內(nèi)的全橋非線(xiàn)性動(dòng)力方程?？紤]到全橋動(dòng)力方程的非線(xiàn)性，采用四階顯式Runge-Kutta迭代法求解LRB非線(xiàn)性滯回恢復(fù)力列向量，采用Newmark時(shí)間積分法求解增量形式的全橋非線(xiàn)性動(dòng)

3、力方程，編制了用于非線(xiàn)性時(shí)程分析的MATLAB程序。
　　以三跨連續(xù)梁橋?yàn)樗憷?，分析了三維與一維地震激勵(lì)對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及隔震率的不同影響；比較了是否考慮LRB恢復(fù)力雙向耦合作用對(duì)隔震橋梁地震響應(yīng)的不同影響；比較了LRB和RB隔震橋梁地震響應(yīng)的差異；通過(guò)改變LRB初始剛度、硬化比和屈服強(qiáng)度等來(lái)探討LRB參數(shù)對(duì)隔震橋梁地震響應(yīng)的影響；通過(guò)改變橋墩與橋臺(tái)處鉛芯總屈服強(qiáng)度的比值來(lái)確定墩、臺(tái)處LRB最優(yōu)布置方案；通過(guò)調(diào)整墩截面積、墩高和場(chǎng)地

4、類(lèi)型、地震烈度來(lái)得出橋墩剛度和地震波特性對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)及隔震率的影響規(guī)律。
　　采用自編MATLAB程序?qū)σ陨嫌绊懸蛩剡M(jìn)行了非線(xiàn)性時(shí)程分析，分析結(jié)果表明：三維地震激勵(lì)可能對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的地震響應(yīng)；LRB與RB相比，前者能更好的控制梁體位移和降低結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)；不考慮LRB恢復(fù)力的雙向耦合作用會(huì)較大的低估LRB自身位移；增加LRB初始剛度可以有效抑制梁體位移；增大LRB硬化比，梁體位移先減小后增大，其它關(guān)鍵部位的響應(yīng)一直減小，故LR