隔震曲线连续梁桥地震响应分析研究

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1、学校代码：10286分类号：TU352密级：公开UDC：624学号：150940隔震曲线连续梁桥地震响应分析研究研究生姓名：向需文导师姓名：李爱群教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称土木工程论文答辩日期20年月日二级学科名称防灾减灾工程及防护工程学位授予日期20年月日答辩委员会主席左晓宝评阅人S1800243S18002442018年6月6日硕士学位论文隔震曲线连续梁桥地震响应分析研究专业名称：土木工程研究生姓名：向需文导师姓名：李爱群本论文获国家自然科学基金项目（51278104,51578151）资助。SEISMICRESPO

2、NSEANALYSISOFASEISMICALLYISOLATEDCURVEDCONTINUOUSBEAMBRIDGEAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYXIANGXu-wenSupervisedbyProf.LIAi-qunSchoolofCivilEngineeringSoutheastUniversityMarch2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成

3、果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。甸零义￣上研宄生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研宄所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位，可以采用影印论文的复印件和电子文档、缩印或其他复制手段保存论文。本人

4、电子文档的一致内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研宄生院办理。甸零１２？丨０研究生签名：导师签名＾摘要摘要曲线梁桥是梁式桥的一个重要组成部分，对空间和线形的限制有着良好的适应性，广泛应用于城市高架桥、立交桥以及高等级公路工程中。由于几何上的不规则性，曲线梁桥的质量中心与刚度中心不再重合，地震作用下可能发生平面内扭转，进而导致受力复杂。目前关于曲线梁桥的抗震研究已初成体系，相

5、应的规范也在制定完善中。但同时也存在一些问题有待进一步研究，如曲线梁桥简化为直线桥抗震分析的临界条件，主梁圆心角、支座布置位置、支座参数等对隔震曲线梁桥地震响应的影响规律，地震动相对于曲线梁桥输入方向的确定，长周期地震动作用下曲线梁桥减隔震分析等。本文在已有研究成果的基础上，针对上述问题主要开展的工作与取得的结论如下：（1）将隔震曲线梁桥简化为三自由度系统，基于拉格朗日方程推导出了其前三阶模态的简化计算公式，并进行了算例验证。结果表明，圆心角对隔震曲线连续梁桥的模态影响不大，但是圆心角的增大可能会加大桥梁质量中心与刚度中心之间的距离，进而增大主梁发生

6、平面内扭转的可能性。支座布置位置的不同会在一定程度上影响隔震曲线连续梁桥的扭转刚度，使得桥梁扭转频率发生改变。当ξ在0.25~0.4范围内逐渐增大时，桥梁一阶振型为主梁平动加平面内扭转，其频率值逐渐减小。对于常见的等跨隔震曲线连续梁桥，尤其要注意长周期地震动的影响。（2）研究了隔震支座屈服力、屈服前刚度、屈服后刚度、圆心角等结构参数对隔震曲线梁桥地震响应的影响。结果表明，圆心角对隔震曲线梁桥的主梁纵向位移影响不大，但对主梁横向位移有显著影响，随着圆心角增大，某一端桥墩处的主梁横向位移增大，与之对称的另一端桥墩处主梁横向位移减小，主梁发生了一定程度的平

7、面内扭转，且这种扭转随着圆心角的增大逐渐增大。隔震支座的存在，大大降低了桥墩的地震惯性力，甚至能够保证桥墩始终保持在弹性状态，但同时也会带来支座位移过大的问题。而适当增大屈服力，适当增大屈服前刚度并减小屈服后刚度，在一定程度上能够提高减隔震效果，降低支座位移。（3）研究了地震动峰值加速度、PGA/PGV以及地震动相对结构的输入角度对隔震曲线梁桥地震响应的影响。结果表明，地震动峰值加速度的增大一方面会增大桥梁的地震响应，另一方面会使曲线梁桥发生平面内扭转，增大主梁某端处的横向位移。PGA/PGV较小的地震动相对来说更为不利，会使得隔震曲线梁桥产生较大的

8、支座位移以及桥墩剪力；但PGA/PGV的变化并不会显著引起隔震曲线梁桥主梁的平面内扭转。此外，针对桥梁不同关