基于OpenSees的高墩橋梁三維地震碰撞效應(yīng)研究.pdf

1、近年來的橋梁震害表明，強地震作用下，高墩橋梁地震碰撞破壞現(xiàn)象十分顯著。由于地震碰撞機理復(fù)雜，且會對高墩橋梁造成很大影響，致使梁端、橋臺或擋塊等開裂，支座破損失效甚至落梁，因此有必要對高墩橋梁地震碰撞問題以及防地震碰撞措施進行研究。
　　 本文在閱讀總結(jié)大量文獻的基礎(chǔ)上，對高墩橋梁地震碰撞效應(yīng)進行了詳細地分析研究，并初步探討了防地震碰撞措施。主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.三維接觸摩擦碰撞模型實現(xiàn)與驗證。利用OpenSees

2、的二次開發(fā)功能，編制三維接觸摩擦碰撞單元程序，通過簡單算例對其進行數(shù)值驗證。
　　 2.高墩橋梁三維地震碰撞效應(yīng)分析?；贠penSees建立某高墩橋梁三維非線性有限元模型，進行一致激勵和考慮行波效應(yīng)的多點激勵地震動作用下的高墩橋梁三維地震碰撞反應(yīng)分析，分析了高墩橋梁分別在一致激勵和考慮行波效應(yīng)的多點激勵下，不同地震動作用下的反應(yīng)規(guī)律，并著重對比分析兩者的地震碰撞效應(yīng)異同及其影響規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：高墩橋梁的地震反應(yīng)與其固有動力特性

3、以及地震動的頻譜特性密切相關(guān)，地震動的主要周期越接近橋梁的自振周期，其碰撞反應(yīng)和橋梁反應(yīng)就越大；行波效應(yīng)放大了地震碰撞反應(yīng)，同時對橋墩墩底受力產(chǎn)生不利影響，加劇其破壞，雖然不能確定地震碰撞是造成支座失效并導(dǎo)致落梁的唯一原因，但行波效應(yīng)對支座的反應(yīng)有明顯的影響。所以在進行橋梁地震碰撞反應(yīng)分析時有必要考慮多點激勵。
　　 3.高墩橋梁防地震碰撞初步探討。在考慮行波效應(yīng)的多點激勵地震動作用下，對比分析了在碰撞位置設(shè)置防碰撞阻尼器前后的