非规则梁桥在地震作用下的碰撞效应及防落梁措施研究

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1、⑧申请同济大学工学博士学位论文非规则梁桥在地震作用下的碰撞效应及防落梁措施研究(高等学校博士学科点专项科研基金项目编号：20030247009)培养单位：土木工程学院一级学科：土木X-程二级学科：桥梁与隧道工程研究生：王军文指导教师：李建中教授副指导教师：二oo五年四月摘要本文是在高等学校博士学科点专项科研基金项目“地震作用下桥梁结构碰撞效应研究”资助下进行的，所做的主要工作为：(1)在查阅大量国内外文献的基础上，对连续梁桥地震碰撞反应分析方法、相邻桥梁结构地震碰撞理论与试验研究、减轻碰撞及防落梁措施研究

2、、限位器的发展研究现状进行了系统的回顾与总结。(2)回顾并评价了桥梁结构碰撞理论及计算方法，结合我国桥梁结构的实际特点，提炼出一种考虑支座非线性和桥墩弹塑性性能的三自由度碰撞计算模型，该模型将伸缩缝处的桥墩作为一个自由度，可以考虑墩梁之间的相对位移，较以前的两自由度碰撞模型有了明显改进。(3)针对连续梁桥在地震作用下伸缩缝处的碰撞现象，运用所建立的碰撞计算模型，通过非线性时程地震反应分析方法，分析和研究了纵向地震作用下连续梁桥相邻联的非同向振动和伸缩缝处的碰撞效应，讨论了相邻联的周期比、质量比、基本周期、

3、间隙大小以及墩柱的弹塑性等因素对碰撞效应的影响规律；并分析比较了单边碰撞与双边碰撞对连续梁桥纵向地震反应的影响，对减轻碰撞、减小墩梁相对位移措施的选取提出建议。(4)对常用的三种限位措施：1)伸缩缝处相邻梁体之间安装受拉连梁装置、2)伸缩缝处墩梁之间安装受拉限位装置、3)伸缩缝处相邻梁体之间设置流体粘滞阻尼器的限位效果进行了分析探讨，为防落梁措旌的选取提出参考建议。(5)对目前现有的墩梁搭接长度以及限位装置设计方法进行了分析评价，在此基础上，提出了一种墩梁搭接长度以及限位装置设计方法，并用非线性时程分析方

4、法对设计方法进行了可靠性评估。(6)对地震动行波效应引起的连续梁桥伸缩缝处相邻梁体间的碰撞效应进行了研究探讨，指出了在多跨简支梁或多联连续梁组成的长桥中考虑地震动空间变化的重要性。摘要(7)结合西部山区某典型多跨连续梁桥，探讨了伸缩缝处相邻梁体碰撞对结构地震反应的影响、减小碰撞和梁体相对位移的方法和措施，并对本文提出的限位装置设计方法在实桥中进行了评估。关键词：非规则梁桥，地震，碰撞效应，防落梁措施，限位装置设计方法IIAbs仃actABSTRACTThisdissertationissupposedby

5、theScientificResearchFoundationofChinaforDoctoralPrograms．Themaincontentsofthisdissertationaredescribedasfollows：●Basedonthecomprehensivereadingandunderstandingofrelatedliteraturesonpoundingandfalling—offpreventionmeasures，thestateoftheartoftheanalyticalm

6、ethodofseismicresponsesforcontinuousgirderbridges，thetheoreticalandexperimentalstudiesonpoundingeffectsbetweenadjacentbridgedeckssubjectedtolongitudinalearthquake，mitigatingpoundingeffectsandfallmg-offpreventionmeasuresandhingerestrainerswerereviewedandsu

7、rnmafized．●Thecomputingtheoriesandmethodsofpoundingbetweenadjacentbridgedeckswerereviewedandevaluated,andaanalyticalmodelofpoundingthatconsidersthenonlinearbehaviorsofbearingsandtheelasto-plastiebehaviorsofpiershasbeendevelopedbasedonthecharacteristicsofC

8、hinesegirderbridges．SincepieratexpansionjointisdiscretizedasasingleDOFelasto-plasficbeam-columnelementinthismodel，therelativedisplacementbetweenthetopofpieranddeckatexpansionjointcanbeobtainedbythismodel．Therefore，t