分离式减震榫的阻尼力模型研究-基于Ramberg-Osgood模型

如何更好地模拟分离式减震榫在地震过程中的滞回性能,是分离式减震榫减震设计中的重要组成部分。针对从材料层次描述分离式减震榫在往复荷载作用下力学性能的理论研究相对不足的问题,提出一种基于Ramberg-Osgood模型推导分离式减震榫骨架曲线的计算方法,并基于该方法提出一种适用于工程计算的双线性本构的简化算法。通过ABAQUS有限元软件对比Ramberg-Osgood模型,Chaboche本构和理想弹塑性本构下分离式减震榫骨架曲线的差异,并以一座通用的两跨32 m双线铁路预应力混凝土简支梁桥为背景,分析双线性本构简化算法在桥梁抗震设计中的适用性。结果表明:基于Ramberg-Osgood模型推导的分离式减震榫的骨架曲线,能够较好拟合Chaboche本构下的骨架曲线;在近断层脉冲地震动作用下通过双线性本构计算得到的支座位移峰值和墩底弯矩峰值,与Chaboche本构下得到的计算结果的平均误差分别为−2.67%和6.56%。该文提出的双线性模型的简化方法用于桥梁工程抗震设计是安全且合理的。

分离式减震榫力学性能影响因素分析

以新型分离式减震榫为研究对象,利用ABAQUS有限元软件对分离式减震榫进行仿真分析,考虑材料非线性,研究尺寸误差以及传力方式对分离式减震榫力学性能影响规律。研究结果表明:减震榫尺寸改变对其承载能力和位移能力有不利影响,尺寸改变5%以内,等位移下耗能段应变增大42.9%,承载能力降低15%;等应变下位移能力降低25%,承载能力降低15.4%,需尽量避免因制作工艺对尺寸产生影响。由于组合传力的变移性,荷载分布和理想情况存在偏差,合力点距设计点越远越无法满足等应变要求,合力点改变10%以内,等位移下耗能段应变增大21.5%,承载能力降低4.3%;等应变下位移能力降低17.9%,减震榫承载能力降低4.9%。

减震榫-活动支座应用于高铁桥梁的减震性能研究

为研究分离式减震榫-活动支座应用于高速铁路桥梁的减震效果,结合该类桥梁的特点给出分离式减震榫-活动支座的设计原则以及力学模型,在此基础上以一座五跨32m的高速铁路预应力混凝土简支梁桥为背景进行分析。采用有限元软件ANSYS建立全桥空间模型,考虑活动支座摩擦系数、地震强度以及车速的影响,分析应用分离式减震榫的桥梁的动力响应,并与普通支座桥梁进行对比。结果表明:将分离式减震榫应用于高速铁路简支梁桥具有较好的减震效果;活动支座摩擦系数对应用减震榫-活动支座的桥梁的墩底弯矩及墩顶位移的影响不大,对梁体位移影响较大;随着地震强度的增加,减震榫-活动支座的位移相应增加,减震榫减震效果越好;随着列车速度的增加,应用减震榫-活动支座的桥梁的梁体横向位移减小,减震榫对墩底弯矩的减震效果十分稳定。