文档介绍：北京交通大学
硕士学位论文
考虑铁路桥梁土—结构相互作用的铅芯橡胶支座抗震研究
姓名:韩学敏
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:钟铁毅
20040301
北京交通大学硕卜学位论文摘要
摘要
近年来,减隔震技术已经越来越广泛的被应用于桥梁工程领域。铅芯
橡胶支座以其良好的隔震和耗能功能,被认为是进行桥梁减隔震的较理想
的装置。本文对使用铅芯橡胶支座的减隔震简支梁桥的地震响应特性进行
了系统深入的研究。
首先,对简支梁桥采用弹性基础与传统固结模型进行了地震响应计算
和对比分析,结果表明当结构位于较弱场地时,需考虑土一结构相互作
用。
进一步的研究采用单墩模型,系统分析了地震波特性、桥墩刚度、铅
芯橡胶支座参数、隔震体系固有周期、桥墩延性及场地土特性等对隔震桥
梁动力响应的影响,实例分析表明铅芯橡胶支座通过改变结构的自振频
率和增大阻尼可以有效地降低桥墩地震响应,起到良好的减隔震作用其
减震效果受结构特性、场地土及地震波频谱特性的影响。本文根据研究结
果,对如何在桥梁减隔震设计中合理使用铅芯橡胶支座提出了一些建议,
为工程实际应用提供了一些有价值的参考。
最后,对铅芯橡胶支座与延性桥墩结构地震能量耗散问题进行了初步
研究探讨。研究结果表明,同时考虑铅芯橡胶减隔震支座和桥墩延性进行
桥梁结构抗震设计时,应以减隔震设计为主,延性设计为辅,避免桥墩先
于减隔震支座屈服。
总之,进行简支梁桥的减隔震设计时,应综合考虑桥梁结构参数、减
隔震支座参数、地震激励及桥墩延性等因素。
关键词铅芯橡胶支座,土一结构相互作用,减隔震
北京交通大学顽士学位论文

印
如
北京交通大学硕卜学位论文第一章绪论
第一章绪论
自从人类文明开始以来,地震灾害就不断发生,造成大量人员的伤亡
以及建筑物、桥梁等结构的破坏或倒塌。年我国唐山大地震
,在瞬间造成万人死亡,万人受伤,整个唐山市几乎全部毁坏。
年美国地震,年的北岭地震
年日本的阪神大地震,以及年的土耳其地震、台湾月日
的集集大地震,均造成人员较大伤亡和大量建筑物、桥梁、基础设施等的
破坏、倒塌。一些地震发生在城市附近,由于基础设施、桥梁结构等的破
坏,切断震区生命线,次生灾害十分严重,导致了巨大的经济损失。其中,
桥梁结构的破坏或倒塌及其随后产生的交通中断等问题更是引起各国政府
的高度重视。因此,如何建立一种安全经济可靠的抗震设计方法,从而可
以有效抵御某种程度的不可预测的灾难性大地震,一直是结构工程抗震所
亚待解决的关键问题。
桥梁作为铁路运输系统重要的一环,在整个交通运输系统中处于极其
重要的地位,是交通生命线工程的重要组成部分和枢纽工程。近二十年来
的桥梁地震震害所带来的教训是深刻的。年地震,仅
级就显示出生命线工程破坏的严重后果年唐山大地震,为级,
遭受震害的铁路桥梁占总数的,其中严重破坏的占遭受震害的铁路桥
梁的致使京山铁路中断,给救灾带来了极大的困难年
地震,为级,桥梁破坏所带来的现代城市交通网络中断的危害性
再次显示出来,震后用于修复桥梁以恢复到原先的运营能力,估计需要的
费用约为亿美元年地震,使洛杉矶市高速公路上多座
桥梁倒塌,严重的交通中断造成巨大的经济损失年的日本阪神地震,
同样造成大量高速铁路桥隧及高速公路的毁坏,使经济遭受巨大损失。由
地震导致的桥梁破坏所带来的巨大经济损失,引起了各先进国家的高度重
视,竞相对桥梁结构的抗震进行研究。
北京交通大学硕上学位论文第一章绪论
结构抗震设计理论及方法的发展
在吸取震害经验教训的基础上,随着对地震产生的机理、地震动特性
以及地震作用下各类结构动力响应特点、破坏机理、构件能力的研究及认
识的深入和对结构在不同水准地震作用下结构预期抗震性能要求的不同及
经济因素的限制,促进了抗震设防理论和设计方法的进步
分析方法、设计方法的改进
结构抗震设计理论经历了不同的发展阶段。日本学者大房森吉提出了
静力法的概念‘,它把地震作用当作等效的静力荷载进行计算,忽略了结构
的动力特性这一重要因素,将结构视为刚性结构,认为结构物所受的最大
基底剪力就等于刚性结构所受到的最大惯性力
叽三

到本世纪四十年代,美录,这丰
富了人们对地震动的认识,促进了抗震理论的发展,年提出
了基于反应谱理论的抗震设计方法。反应谱法是以弹性理论为基础的,但
是结构在强震作用下一般都要进入弹塑