土—結(jié)構(gòu)相互作用對橋梁隔震效果影響分析.pdf

1、目前基礎(chǔ)隔震作為一種有效的振動控制方式廣泛地應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域,關(guān)于基礎(chǔ)隔震的理論研究也日趨成熟。但是現(xiàn)有的抗震隔震研究大多沿用剛性地基的假定,忽略土-結(jié)構(gòu)的動力相互作用。本文針對這一問題,考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響,對底部安裝鉛芯橡膠支座的隔震橋梁的響應(yīng)情況進(jìn)行了分析、計算,得到了一些有益的結(jié)果。本文首先介紹了基礎(chǔ)隔震的研究概況,闡述了土-結(jié)構(gòu)動力相互作用會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,使系統(tǒng)的頻率降低,等效阻尼增大并對基巖的輸入波有放大效應(yīng),這些

2、相互作用將顯著地改變隔震系統(tǒng)的動力響應(yīng),可見考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用對基礎(chǔ)隔震的影響是有必要的。然后對鉛芯橡膠支座的基本特性、分析方法以及常用到的土的力學(xué)模型作了詳細(xì)的介紹,對已有研究中所采用的簡化力學(xué)模型及其得到的結(jié)論進(jìn)行了總結(jié),最后建立地基-隔震結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型。在理論分析的基礎(chǔ)上利用有限元計算軟件ANSYS進(jìn)行模擬,本文選用一安裝鉛芯橡膠支座的三跨箱型連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu),采用不考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的非隔震結(jié)構(gòu)模型、不考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的隔震

3、結(jié)構(gòu)模型、考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的隔震結(jié)構(gòu)模型三種模型進(jìn)行計算、比較和分析。在地震波時程分析時輸入天津波并將動力響應(yīng)進(jìn)行比較得到土-結(jié)構(gòu)相互作用對鉛芯橡膠支座隔震效果的影響。通過分析得到以下結(jié)論:(1)地基土能濾去地震波的部分高頻成分,改變結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)。(2)隔震體系自振頻率比未隔震體系顯著減小,體系變?nèi)?考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用后,隔震體系的自振頻率進(jìn)一步減小,鉛芯橡膠支座能夠延長結(jié)構(gòu)的周期,消耗地震能量,有效的減小墩頂位移,雖然增大了梁