近断层地震动作用下LRB隔震连续梁桥纵向抗震性能研究

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:lichuangss33
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在远场地震动作用下铅芯橡胶支座(Lead Rubber Bearing,简称LRB)以其优异的减震效果而备受世人关注,而近断层地震具有诸如速度脉冲效应、上盘效应和破裂方向性效应等明显异于远场地震的运动特征,这些运动特征可能会影响到LRB隔震支座的减震效果,所以研究近断层地震动作用下LRB隔震桥梁的抗震性能具有一定现实意义。本文以铁路连续梁桥为研究对象,主要开展了以下几方面的研究:(1)在查阅大量国内外文献的基础上,分析了铁路桥梁的震害特征,评述了近断层地震动、桥梁减隔震技术、轨道约束作用和限位装置等相关研究现状;(2)针对连续梁桥制动墩纵向地震内力大的特点,提出在主墩处安装LRB隔震支座的减震方案。利用OpenSees软件建立相关动力计算模型,研究了LRB隔震支座的减震效果。结果表明,隔震后制动墩的位移及内力都大幅减小,最大减小幅度可达76.12%,LRB隔震支座表现出较好的减震效果。(3)通过比较发现,速度脉冲效应、上盘效应和破裂方向性效应等运动特征对LRB隔震连续梁桥纵向地震响应都有一定放大作用,其中速度脉冲效应的影响最大,方向性效应次之,上盘效应影响最小。(4)通过建立梁轨一体化动力计算模型,分别研究了竖向无载和有载两种工况下轨道对LRB隔震连续梁桥纵向地震响应的影响。结果表明,轨道对LRB隔震连续梁桥纵向的地震响应有一定减震作用,最大减小幅度可达25.50%,并且轨道在有载状态下的减震作用比无载状态下更显著。(5)针对LRB隔震连续梁桥减震效果好但主梁位移较大的特点,利用在边墩的墩梁间安置粘滞阻尼器来控制主梁位移,并提出选取粘滞阻尼器参数的原则。研究结果表明,粘滞阻尼器可大幅减小主梁位移,轻微减小主墩内力,同时还能保证边墩处于弹性范围内。
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