帶剪力鍵的摩擦擺支座參數(shù)分析與優(yōu)化.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)由于地震造成的損害屢見不鮮，橋梁作為交通網(wǎng)絡(luò)中重要的咽喉，地震不僅造成橋梁本身的損失，往往因橋的損壞還會造成交通運輸網(wǎng)絡(luò)的一系列損失。因此，橋梁抗震始終是本領(lǐng)域中重要的研究課題。摩擦擺支座作為一種性能優(yōu)良的減隔震裝置，由于其隔震效果明顯以及自復(fù)位的特性，在中小跨度橋梁中應(yīng)用廣泛。為了實現(xiàn)“抗小震、減大震”的抗震設(shè)計目標(biāo)，需要在摩擦擺支座中增設(shè)抗剪螺栓即剪力鍵。本文結(jié)合工程實例，通過有限元軟件ANSYS建立全橋有限元模型，對模型進

2、行了非線性時程分析。
　　論文利用組合單元模擬了帶剪力鍵的摩擦擺支座，確定了支座的恢復(fù)力模型及支座相關(guān)參數(shù)。論文首先對比了采用摩擦擺支座的隔震橋梁與未隔震橋梁的關(guān)鍵位置的橋梁內(nèi)力及位移，研究表明摩擦擺支座具有良好的減隔震效果且使得各橋墩墩底彎矩分布更加均勻。
　　論文研究了摩擦擺支座的相關(guān)參數(shù)對隔震橋梁地震響應(yīng)的影響，結(jié)果表明摩擦擺支座滑道曲率半徑及摩擦系數(shù)的改變對隔震橋梁的內(nèi)力及位移有著顯著的影響。通過研究不同周期的正弦波

3、地震激勵下的動力響應(yīng)，結(jié)果表明地震動周期對支座位移會有顯著的影響。在地震作用下，摩擦擺支座會出現(xiàn)黏滯—滑動狀態(tài)，由于黏滯—滑動狀態(tài)較強的黏滯效應(yīng)，使得支座減隔震效果降低，研究結(jié)果表明支座的滑移能力與支座滑道摩擦系數(shù)成反比，與地震動峰值成正比，受到支座滑道曲率半徑影響較小。論文對比了在不同支座參數(shù)下剪力鍵對橋梁地震響應(yīng)的影響，結(jié)果表明支座滑道摩擦系數(shù)較小且滑道曲率半徑較大時，剪力鍵對采用摩擦擺支座的減隔震橋梁內(nèi)力影響較大，對相關(guān)位移的影響