导　　师： 曹飒飒;罗强

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 近场地震动作用下,减隔震桥梁会发生比较大的位移和残余变形,传统隔震装置的限位不足,导致落梁等严重震害。传统支座力学模型简单,一味地提高刚度,虽能提高限位能力,但隔震效果反而变差;相反仅降低支座刚度,隔震效果虽得到改善,然而限位能力变弱。根据多级设防抗震设计理念,设计一种新型支座,使得中小地震作用下隔震效果好,强震作用下限位能力强。新型支座采用一种特殊材料——形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA),此材料具有形状记忆、超弹性和高阻尼效应。本文将多批SMA索和铅芯橡胶支座(Lead Rubber Bearing,简称LRB)相结合,设计出一种多级设防SMA-LRB复合支座;一方面,采用不同的自由行程和SMA索长度,来达到多级设防的目的;另一方面,利用SMA索的超弹性和高阻尼特性消耗地震能量,达到减震效果。本文主要研究内容如下:(1)提出了多级设防SMA-LRB复合支座,重点介绍了多级设防SMA-LRB复合支座的设计要求、设计要点和具体设计方案。介绍了多级设防SMA-LRB复合支座作用机制,然后根据各批SMA索的作用机制,提出了复合支座中SMA的恢复力模型,为数值模拟复合支座的本构模型提供了基础。(2)运用OpenSees软件建立了多级设防SMA-LRB复合支座的有限元模型,通过拟静力试验,对其本构进行了数值模拟及分析,并与LRB模拟结果进行了对比分析。分析结果表明,多级设防SMA-LRB比LRB的减震效果更优。数值模拟的本构模型与前期假定一致,为研究多级设防SMA-LRB复合支座的设计方法奠定了基础。(3)以一座四跨连续桥为例,对多级设防SMA-LRB复合支座的设计方法进行研究。根据拉索直径、自由行程和设计索批次等参数确定22种工况,选用三种不同水准地震波对各工况桥梁进行时程分析,通过对支座位移和墩底弯矩等结构响应的分析和对比,研究了支座设计参数对抗震性能

关 键 词： 桥梁抗震 铅芯橡胶支座 形状记忆合金 多级设防 连续梁桥

领　　域： []