基于MRD与LRB混合控制的隔震连续梁桥地震响应

为了研究磁流变阻尼器(MRD)与铅芯橡胶支座(LRB)混合控制对桥梁结构地震响应及隔震效果的影响,以典型三跨连续梁桥为背景,采用平行板模型模拟MRD的本构关系,采用Bouc-Wen模型模拟LRB的力-位移非线性行为,通过对结构的离散建立无控制、LRB单独控制、MRD与LRB混合控制的多种控制工况有限元计算模型,运用有限单元方法建立系统的动力特性矩阵,并采用瞬时最优控制算法对其进行了非线性时程对比分析.分析结果表明:采用MRD与LRB混合控制工况与LRB单独控制工况相比,前者的结构地震响应明显降低,隔震效果得到明显提高;在桥墩、桥台处均安装MRD与仅在桥墩或桥台处安装MRD的LRB隔震桥梁相比,前者对结构地震响应的控制效果更好.     

基础隔震结构的系统参数优化设计

目的为了改善基础隔震结构的减震效果，实现基础隔震结构设计的可靠性和有效性。得到基础隔震结构的系统优化参数．方法建立了基础隔震结构的动力分析模型，推导出其运动微分方程；对标准遗传算法经常出现未成熟收敛、振荡、随机性太大和迭代过程缓慢等缺点进行改善，提出了改进混合遗传算法；建立基础隔震结构系统参数优化设计模型，使用改进混合遗传算法对7层LRB隔震结构的系统参数进行优化设计，结果优化后。LRB隔震结构的相对加速度峰值、相对速度峰值、相对位移峰值和层间剪力峰值分别比优化前有不同程度的降低．结论工程实例计算结果表明改进混合遗传算法对基础隔震结构的系统参数优化效果比较理想，基础隔震结构的各项地震反应均得到了更好地控制．     

串联隔震橡胶支座力学性能试验研究

通过本文的研究,了解串联天然隔震橡胶支座和串联铅芯隔震橡胶支座基本性能及其各种水平相关性能。文中分别对4-LNR—D100和4-LRB—D100支座进行了水平基本性能和剪切性能的应变相关性、压应力相关性及加载频率相关性试验,研究了其对串联支座水平性能的影响。对比分析了单个支座和串联支座基本性能的差异,同时研究了是否有竖向约束对部分相关性能的影响。研究结果表明,由于弯曲变形的存在,4-LNR—D100的水平刚度较1-LNR—D100值的1／4低,4-LIRB-D100的屈眼后刚度、等效刚度较1-LRB—D100值的1／4低,4-LRB—D100的屈服力较1-LRB-D100值也低,但两者等效阻尼比变化不大;但竖向约束对串联支座的应变相关性影响较大。     

简支梁桥铅芯橡胶支座减震特性研究

以一座4×40m简支T形梁桥为例,对常规非隔震设计的板式橡胶支座和减隔震设计的铅芯橡胶支座(LRB)进行对比分析,比较了2种支座设计下桥梁结构的动力特性以及采用隔震设计后桥梁结构内力、位移响应与非隔震设计的差别。在其他条件一致前提下,研究了铅芯橡胶支座的力学参数对减隔震效果的影响。研究结果表明:铅芯橡胶支座较板式橡胶支座设计的桥梁可以延长结构的周期;设计的铅芯橡胶支座具有明显的减震效果,铅芯橡胶支座可以大幅度减小各墩墩底剪力及墩底弯矩,各墩所受地震力重新合理分配且受力趋于平衡;同时在减隔震设计中,只考虑增大铅芯橡胶支座的型号反而会给桥梁下部结构带来不利的影响。     

自动化码头低架桥抗震性能的有限元分析

对上海振华重工股份有限公司提出的自动化码头方案中立体分配系统中的低架桥空间桁架钢结构进行了抗震性能分析.首先利用ANSYS软件分析了三种不同支撑形式低架桥钢结构的动力特性,包括模态分析和弹性时程分析.通过分析低架桥钢结构在两种不同的天然地震载荷激励下的支座反力与变形,研究了铅芯橡胶支座的隔振效果.     

不同频率地震波下铅芯橡胶支座对斜拉桥地震响应的影响

以岳阳洞庭湖大桥作为工程背景,用ANSYS软件建立有限元模型,提出了在斜拉桥塔梁连接处安装铅芯橡胶支座作为减震装置并计算在不同频率地震波下斜拉桥的地震响应．结果表明,对于不同频率的地震波,铅芯橡胶支座会对斜拉桥的地震响应产生截然不同的效果．     

简支梁桥铅芯橡胶支座减震特性研究

以一座4×40 m 简支 T 形梁桥为例,对常规非隔震设计的板式橡胶支座和减隔震设计的铅芯橡胶支座（LRB）进行对比分析,比较了2种支座设计下桥梁结构的动力特性以及采用隔震设计后桥梁结构内力、位移响应与非隔震设计的差别。在其他条件一致前提下,研究了铅芯橡胶支座的力学参数对减隔震效果的影响。研究结果表明：铅芯橡胶支座较板式橡胶支座设计的桥梁可以延长结构的周期;设计的铅芯橡胶支座具有明显的减震效果,铅芯橡胶支座可以大幅度减小各墩墩底剪力及墩底弯矩,各墩所受地震力重新合理分配且受力趋于平衡;同时在减隔震设计中,只考虑增大铅芯橡胶支座的型号反而会给桥梁下部结构带来不利的影响。     

基于结构设计的LRB基础隔震结构水平向减震系数研究

现行的建筑抗震设计规范(GB50011-2010)中隔震结构的上部结构地震作用计算采用水平向减震系数的方法,不同的水平向减震系数对应着隔震后上部结构水平地震作用所对应的烈度分档。由于水平向减震系数与基础隔震系统的力学性能参数密相关,但对于两者之间的变化规律所开展的研究较少。该文以目前国内外最为普遍的LRB基础隔震结构为研究对象,通过等效线性化和振型分解反应谱方法,建立起了LRB隔震系统力学性能参数和上部结构地震作用的水平向减震系数之间的数学关系式以及计算方法,提供给工程设计人员用于基础隔震结构的初步设计过程之中。通过参数研究发现:上部结构自振周期小于0.6s,可以实现隔震后上部结构的水平地震作用比非隔震时降低一度半,上部结构自振周期介于0.6s~1.0s之间,可以实现降低一度,上部结构自振周期大于1.0s,最多可以实现降低半度。     

行车荷载作用下隔震双层连续梁桥的舒适度评价

连续梁桥安装铅芯橡胶支座后,由于铅芯橡胶支座的水平刚度较小,会减小桥梁的整体水平刚度,可能会影响桥梁的行车舒适度。为研究某隔震双层连续梁桥在行车荷载作用下的动力响应和行车舒适性问题,本文采用一般考虑剪切变形梁单元的三次Hermite插值函数,通过Matlab编程将车辆移动过桥时的荷载转换成梁各节点的荷载时程;然后用通用有限元程序ANSYS对行车荷载作用下隔震双层桥梁的动态响应进行时程分析。由于行车荷载主要引起桥梁的竖向振动,基本不会引起桥梁的水平振动;所以本文对其竖向振动的时程分析结果进行频谱分析,并对该隔震桥梁进行了行车舒适度评价。结果表明,该隔震桥梁满足舒适度要求。     

LRB隔震桥梁空间变异性地震随机响应分析

对装有铅芯橡胶支座（Lead—Rubber—Bearing，LRB）的隔震大跨连续梁桥进行了考虑地震动空间变异性的随机响应分析。地面运动加速度功率谱模型为零均值的平稳高斯过程，描述为过滤白噪声施加于支撑各点。地震动空间变异性综合考虑空间不相干效应、行波效应和局部场地土效应。推导了LRB隔震结构多点激励运动方程，并运用随机等价线性化方法以计入铅芯橡胶支座（LRB）的滞回非线性性能。对一大跨LRB隔震梁桥进行了一致激励和综合考虑地震动空间变异性的三种工况计算，得到了各工况下响应的拟静力项、动力项和总响应项的各自最大值的均值，并进行了对比分析。结果表明，对于带有铅芯橡胶支座的减隔震大跨连续梁桥，多点激励效应不容忽视，一致激励会对结构产生不安全的估计。