文档介绍：铁路隔震桥梁隔震支座参数优化分析与地震响应分析
第 1 章 绪 论
 减隔震技术原理
我国位于两大地震带上,由此可见,我国的地震之多。地震作为一个自然灾害,在我国时有发生,而且强度大,范围广,伤亡多,给我国带来了巨大的灾难。尤其是最近几年,大地震连续不断,台湾的集集地震、汶川地震等等,给我们带来深重的危害[1]。科学技术的发展,给土木这个古老的专业又带了新的无限生机。进入二十世纪以来,新材料的发展,给桥梁建设提供了新的发展动力。越建越长的桥梁,越来越多的桥梁形式,都意味着这个行业的蓬勃生机。随着跨越能力的增大,桥梁许多新的问题,也随之出现。抗震就是其中的重中之重。最近几十年以来,特别是点子计算机技术在仿真学上的应用,对于大跨结构的抗震分析提供了技术支持。地震工程的理论与实践都在飞速的发展。基于桥梁抗震设计的结构控制技术,开始在我国桥梁工程界得到日益重视,并逐步开展了桥梁减隔震设计研究工作。目前,我国的铁路工程和公路工程抗震设计规范正在重新修订,而城市桥梁抗震设计规范正在编制[2][3][4][5]。
虽然桥梁的抗震得到了巨大的进步,但是最近这几年大地震后,桥梁的倒塌依然是非常严重的。而桥梁不光是一个工具,它往往在震后的抗震救灾中扮演着枢纽的作用,所以一旦桥梁遭到破坏,无法通行,必将增大震后的救灾难度,甚至无法进行救灾,这势必增大地震带来的损失,增加人员的伤亡。由此可见,桥梁抗震的重要性。
但是对于地震作用,一直以来的观念都是侧重于“抗震”,即通过结构设计,不断增强结构自身的抵御地震带来的破坏作用的能力,来达到桥梁的抗震目的。当然,通常来说,设计人员通过结构整体以及结构各构件的设计来保证达到抗震的要求也是可行的,但是因为如此的抗震设计偏重于直接的“抗震”,必然会给结构自身以及构件本来带来无法挽救的损伤。特别在某些特殊的情况下,仅仅采用抗震的方法,是无法避免结构损坏的。所以,循着这种思路,抗震向着另一条路走去,那就是减隔震——延性抗震,例如,基于减隔震装置的结构控制技术等。
传统的抗震设计,偏重于结构自身的强度、刚度,必然会增加建筑的造价,而结构控制技术却不失为一种很好的方法,不但可以提高桥梁的抗震性能,而且还能节省造价。从当今桥梁及建筑结构的发展来看,各种减隔震支座或装置层出不穷,这又为抗震带来了新的契机。从目前的来看,结构控制技术最重要的就是减隔震技术,它不但方便、实用,而且非常先进、经济。
 减隔震系统的组成
通过前面的分析可知减隔震的技术原理,柔性支承、阻尼装置和构造措施三部分共同组成了一个完整的结构减隔震系统。但是,这三个部分可以组合在一个共同体里面也可以分别设置中三个不同的个体。
 柔性支承装置
目前,在各类型结构中,最常见的柔性支承为橡胶支座。但是橡胶支座刚开始在桥梁结构中的应用,并不是为了延长结构的周期,而是了满足正常使用状态下温度等因素产生的位移要求。虽然橡胶支座在实际工程中的应用已经得到了广泛的赞誉,但是随着技术的发展的,各种不同形式的柔性支承还是不断的出现,如,如滚轴、滑板、缆索悬吊、柔性套管桩等[6]。
 阻尼装置
阻尼不仅能够消耗地震带来的能量又来限制结构的位移变形。而且阻尼装置也有各种不同的类型,例如黏滞阻尼、液压摩擦阻尼;低碳钢制成的扭梁、悬臂弯曲梁等耗能装置;铅制成的