基于限位索的简支梁桥减震防碰研究

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1、万方数据中图分类号UDC硕士学位论文学校代码密级10533基于限位索的简支梁桥减震防碰研究ResearchonSeismicRespOnseReductionandAnti—coUisionforSimplySupportedBridgeBased0nCableRestrainer作者姓名：周卫卫学科专业：土木工程研究方向：桥梁与隧道工程学院(系、所)：土木工程学院指导教师：杨孟刚教授答辩委员会主席中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明㈣必本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其

2、他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：[至兰呈日期：至尘c_年上月L日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：聊

3、签名圳日期：绌年』月￡日万方数据基于限位索的简支梁桥减震防碰研究摘要：强震作用下，简支梁桥支座容易发生破坏导致相邻梁体和梁台问发生碰撞，从而造成梁体的损坏或者落梁。严重的碰撞会直接会导致桥梁交通中断并且短时间内无法恢复交通通行能力，不仅造成直接经济损失，而且给后续的救灾带来很大不便，故需要采取合适的控制措施。限位索作为一种原理清晰、布置方便、形式简单的梁体位移控制措施，在国外已有应用，然而在国内研究却相对较少。本文以公路简支梁桥为工程背景，在梁体间和梁台间引入限位索，开展防碰撞研究，主要内容和成果如下：(1)利用有限元软件ANSYS建立了一座四跨(4×30m)公路简支梁桥全桥碰撞有限元模型

4、。其中，采用Kelvin模型来模拟梁间碰撞，采用非线性弹簧单元来模拟支座。(2)分析了简支梁桥分别在调幅加速度峰值为o．159、0．309、0．609的EL—Centro波、TaR波、T狄ochi—oki波和天津波等地震波激励作用下的碰撞效应，结果表明：地震响应与结构振动特性、地震波谱特性有关；随加速度峰值增大，响应加剧。(3)进行了碰撞效应参数分析，通过改变相邻桥墩墩高比、邻梁间距、碰撞单元阻尼等参数，获得了不同参数变化对碰撞效应的影响规律，结果表明：墩高越高，位移响应越大；碰撞力和碰撞次数随邻梁间距增大而减小。(4)在邻梁和梁台间引入限位索，开展了简支梁桥防碰撞研究，分析了拉索数量变化

5、和不同地震激励作用下的结构响应。限位索可有效减小梁体位移，避免邻梁和梁台间发生碰撞，降低落梁几率；且随拉索数量增加防碰减震效果越明显。关键词：简支梁桥；碰撞；强震；限位索万方数据ResearchonSeismicResponseReductionandAnti—coUisionforSimplySupportedBridgeBasedonCableRestrainerAbstract：Underintensee叭hquake，thebearingsofsimplysuppoIrtedbridgeareeasytobedamaged，resultinginpoundingsbet、Veent

6、headjacentbeamsandevengirderfalling．Astrongcollisionwilldirectlyleadtothetramcintem叩tion，andthetmsportcapacityofthebridgecannotberestoredwi血inashorttime，whichnotonlycausesdirecteconomiclosses．butalsoleadstotremendousinconveniencef．orthesubsequentdisasterrelief．Therefore，the印propriatecontrolmeasure

7、sareneededforseismicresponsereductionandAnti—coUision．Sincethecalblerestrainerhasgoodcharacteristicswithclearprinciple，conVeniemarrangementsandsimplefom，ithasbeenusedabroad．Buttheresearchbasedoncablerestrainersis