隔震橋梁的穩(wěn)定性與動力特性分析.pdf

1、對于地震作用，傳統(tǒng)的橋梁結構設計采用的對策是“抗震”。多次破壞性地震一再顯示了對橋梁工程進行安全有效的減輕地震災害設計的重要性。靠結構自身抵抗地震作用是要付出很大的代價的。而隔震技術是一種簡便、經(jīng)濟的工程抗震手段。它通過加入隔震器改變地震時橋梁結構的動力響應，從而減少地震能量的輸入，達到減震的目的。然而設置隔震器，將導致橋梁結構水平位移約束的減少，從而降低整個結構的整體穩(wěn)定性。眾所周知，橋梁結構設計中，必須滿足兩個極限狀態(tài)，其一就是承載

2、力極限狀態(tài)，它包括穩(wěn)定承載力極限狀態(tài)。所以，本課題的研究是有實際意義的。目前，國內(nèi)外少有關于隔震橋梁的整體穩(wěn)定性的研究。本文將通過對國內(nèi)某公路大橋主橋結構進行有限元計算，從而揭示隔震層對其整體穩(wěn)定性和動力特性的影響。在利用實橋進行論證之前，本文對一些基礎理論進行闡述。首先，本文分別對目前國內(nèi)外的抗震技術和隔震技術進行了論述和比較；然后對結構的穩(wěn)定性和動力特性進行分別論述，其中包括非線性有限元的綜述；橡膠材料是一種新興的工程材料，它是隔震

3、裝置的重要組成部分，所以本文對橡膠的特性也進行了較詳細的描述。為了解隔震器對橋梁的整體穩(wěn)定性及動力特性的影響，分別建立設置隔震器的橋梁模型和不設隔震器的橋梁模型。本文利用大型有限元分析軟件ANSYS對全橋（包括隔震器）進行實體建模。通過計算，得到以下結論：設隔震層后，隔震橋梁的動力特性有所改善，但其整體穩(wěn)定性比不設隔震層時有較大幅度的降低。隔震橋梁設計的最終目的是滿足可靠性。因此，設隔震層的橋梁在進行隔震設計時，既要考慮到結構的隔震效果