检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第7期44卷 124-131页

作者：苏伟李晓波王雨权国巍管仲国西南交通大学土木工程学院成都610031 中国铁路设计集团有限公司天津300308 中南大学土木工程学院长沙410075 同济大学土木工程防灾全国重点实验室上海200092

高烈度铁路桥梁减隔震设计广泛使用摩擦摆支座,采用非线性时域分析方法费时费力,等效线性化分析方法是个隐式求解过程,不仅需要迭代计算,而且由于铁路桥墩下部结构体量很大,仅基于首阶振型可能显著低估桥墩的地震响应。结合铁路桥梁的... 详细信息

高烈度铁路桥梁减隔震设计广泛使用摩擦摆支座,采用非线性时域分析方法费时费力,等效线性化分析方法是个隐式求解过程,不仅需要迭代计算,而且由于铁路桥墩下部结构体量很大,仅基于首阶振型可能显著低估桥墩的地震响应。结合铁路桥梁的结构受力特点,基于等效线性化原理,提出高精度等代显式计算方法,用于求解摩擦摆减隔震支座的地震响应,提出考虑首阶振型与墩身自振振型组合的简化求解方法,用于求解桥墩地震响应。参数分析结果显示,减隔震支座的位移响应可以很好地表征为1 s周期的反应谱值的幂函数,由此建立的简化显式计算方法在常用的设计参数范围内,即摩擦摆支座等效回转半径3~6 m、摩擦因数0.03~0.06,误差小于3%。进一步基于典型高速铁路桥梁,建立结构分析基准模型,通过变化墩高和基础刚度、摩擦摆支座回转半径和摩擦因数、地震作用强度,开展了200个参数抽样,对每个抽样又进行了12条地震波作用的非线性时程分析。结果显示:简化显式计算方法与非线性时域分析的平均结果之间具有很好的一致性,考虑首阶振型与墩身自振振型组合的简化求解方法也能很好地估计各样本的墩底剪力和弯矩响应,而仅考虑首阶振型平均偏低估计墩底剪力和弯矩分别约为40%和30%。

关键词：铁路桥梁摩擦摆减隔震支座桥墩等效线性化原理简化分析方法

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铁路桥梁典型减隔震设计显式计算方法

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铁道科学与工程学报 2025年第2期22卷 712-722页

作者：苏伟李晓波王雨权国巍管仲国西南交通大学土木工程学院四川成都610031 中国铁路设计集团有限公司天津300308 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 同济大学土木工程防灾全国重点实验室上海200092

高烈度区铁路桥梁减隔震设计广泛使用位移依赖型的摩擦摆支座与钢阻尼器组合减震体系,设计时采用非线性时域分析方法费时费力,而国内外减隔震设计规范中推荐的基于等效线性化原理的解析方法由于是隐式求解过程,需要迭代计算。结合铁路... 详细信息

高烈度区铁路桥梁减隔震设计广泛使用位移依赖型的摩擦摆支座与钢阻尼器组合减震体系,设计时采用非线性时域分析方法费时费力,而国内外减隔震设计规范中推荐的基于等效线性化原理的解析方法由于是隐式求解过程,需要迭代计算。结合铁路桥梁的结构受力特点,针对等效线性化解析方法,提出了高精度等代显式计算方法。通过减隔震系统设计参数全面系统的参数抽样分析,检验了该方法的计算误差。结果显示:组合减震体系的支座位移响应可以很好地表征为1 s周期的反应谱值的幂函数,由此建立的显式计算方法在常用的设计参数界限范围内,即摩擦摆支座等效回转半径3~6 m、摩擦因数0.03~0.06,钢阻尼器屈服力与梁恒载总重之比0~0.2、钢阻尼器屈服位移0.01~0.03 m、屈后与屈前刚度比0.01~0.03范围内,误差均少于3%。进一步基于典型高速铁路桥梁建立有限元基准分析模型,开展了大量的减隔震设计方案参数抽样,每个工况进行了12条地震波作用下的非线性时程分析,结果证实基于等效线性化原理的解析方法与非线性时域分析的平均结果之间具有较好的一致性,但非线性时程方法的分析结果受具体地震波的影响较大,即使对应同一目标谱,与之相协调的不同地震波仍会产生较大的离散性,建议在设计实践中优先选择等效线性化解析方法或者综合考虑2种算法的结果。此外,建议阻尼调整系数采用我国公路抗震设计规范的建议公式。

关键词：铁路桥梁减隔震设计等效线性化原理显式计算方法阻尼调整系数

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基于空腔楼盖耗能体系的不规则结构减震分析

基于空腔楼盖耗能体系的不规则结构减震分析

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作者：邓声禄武汉理工大学

学位级别：硕士

随着结构振动控制理论的发展,越来越多的振动控制装置被应用到实际工程中,尤其以被动控制为主的一些新型减震体系。相比传统抗震手段通过增大结构刚度和质量来抵抗地震作用,被动控制不但具有相对完善的理论知识系统,而且由于其良好的控... 详细信息

随着结构振动控制理论的发展,越来越多的振动控制装置被应用到实际工程中,尤其以被动控制为主的一些新型减震体系。相比传统抗震手段通过增大结构刚度和质量来抵抗地震作用,被动控制不但具有相对完善的理论知识系统,而且由于其良好的控制效果一直备受工程师们的青睐。本文据此讨论分析了滚球质量调谐阻尼器(TRMD),一种安装于空腔楼盖中的新型被动控制装置。该减震体系有效的利用了空腔楼盖中的空腔空间,使TRMD与空腔楼盖之间协同工作。TRMD内部构造极为简单,由滚球型振子及圆弧轨道构成,其减震原理为:主结构在承受地震激励作用时,会产生激烈的振动,从而带动空腔楼盖中的振子振动,并通过振子的振动来消耗地震能量。TRMD同时还具有布置灵活、易于实现以及便于维护等诸多优点。通过拉格朗日方程得出单层平动扭转耦合结构在设置TRMD时的运动方程。在历史上已发生的地震作用下,利用数值分析软件对比得出TRMD耗能体系的抗震能力,结果表明:将不同的地震激励分别作用于带和不带TRMD平动扭转耦合结构时,发现TRMD无论是对平动或是扭转方向的位移响应均得到了很好的抑制作用;同时,通过对比分析不同外部地震激励的作用,得到的TRMD的减震效果不同。由于不同的外部地震激励作用下,TRMD的减震效果不同,故需对该TRMD体系在随机动力下进行对比分析。本文通过蒙特卡罗模型的方法,在白噪声激励下对单层带和不带TRMD平扭耦联结构进行对比分析。通过数值计算后,得出的结果表明:TRMD耗能体系对于结构平动及扭转方向的稳态位移响应均方差均有不同程度的抑制作用,且对于降低平动方向稳态位移均方差的效果更佳,同时使结构快速进入稳态位移响应状态。为得到最优的减震效果,本文考虑了整个系统中各个参数的影响。由于结构参数对该体系的减震效果影响较小,因而本文在优化前给定各结构参数的值,且仅考虑对纯扭结构设置TRMD耗能体系,并对TRMD的参数进行优化设计。通过等效线性化原理,并利用定点理论得出了TRMD耗能体系的最优参数设计。数值结果表明:优化参数下的TRMD的减震效果更加明显。

关键词：被动控制滚球型质量调谐阻尼器空腔楼盖蒙特卡罗模拟参数优化等效线性化原理

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