论文部分内容阅读
实际震害表明,工程结构地震破坏往往只发生在结构的某些部位或构件上,其它部分仍处于完好或基本完好的状态。子结构试验方法作为一种最新的结构抗震试验方法,提出将结构中容易破坏的、有复杂非线性的部分作为试验子结构进行物理试验,而处于完好或基本完好的线性部分作为计算子结构用计算机进行模拟分析,实现了物理试验和数值模拟计算的有机结合,不仅能够模拟结构在地震作用下的真实反应,而且显著降低了对试验设备和试验模型的要求。本文基于子结构试验方法的基本思想和高墩桥梁模型振动台试验结果,利用Matlab/simulink软件建立并验证了子结构试验仿真程序,并将其用于形状记忆合金金属橡胶(Shape Memory Alloy Pseudo-rubber Metal,SMA-PRM)阻尼器防高墩桥梁地震碰撞的减振效能研究。本文主要研究内容为:(1)进行了SMA-PRM阻尼器不同频率、位移幅值的往复加载试验,研究了SMA-PRM阻尼器的力学性能,并建立了其本构关系模型。(2)基于子结构试验方法的基本思想,依据高墩桥梁(设置SMA-PRM阻尼器)模型振动台试验结果,利用Matlab/simulink软件建立高墩桥梁(设置SMA-PRM阻尼器)子结构试验仿真程序,并验证了其有效性,实现了子结构试验方法的数值仿真。(3)运用高墩桥梁(设置SMA-PRM阻尼器)子结构试验仿真程序,将高墩桥梁模型地震碰撞振动台试验台面输入的3条地震动(EI Centro地震动、Taft地震动和人造地震动)作为输入,进行了子结构试验仿真分析,并与不同碰撞间隙(0.01m和0.015m)的高墩桥梁模型振动台试验结果进行对比,探讨了SMA-PRM阻尼器防高墩桥梁地震碰撞的减振效能。研究结果表明在高墩桥梁中设置SMA-PRM阻尼器后,能够防止相邻跨桥梁发生地震碰撞,有效降低高墩桥梁的整体地震反应,从而提高了高墩桥梁的整体抗震性能。