研究成果

高速铁路客站房桥合一结构层间隔震优化策略研究

发布时间:2015/2/4阅读次数:2513次

高速铁路客站房桥合一结构层间隔震优化策略研究  点击下载

摘要: 作为当前高速铁路建造中出现的一种新型客站形式———房桥合一结构体系已经开始应用于实际工程,其抗震设防研究有着迫切需求和重要意义。基于此,本文对房桥合一结构中设置层间隔震来实现减震控制开展研究工作,并重点探讨此类控制方法的参数优化策略。首先建立了房桥合一结构数值模型,通过引入虚拟激励法推导了高效准确的随机计算式,继而指出采用参数域方法进行优化更为合理,它可实现隔震层参数有效配置。最后,通过数值研究对随机地震激励下房桥合一结构层间隔震优化策略进行了验证分析,分别基于单桥模型和多桥模型研究了其减震机理和减震效果,提出可提高减震效果的参数优化策略。本文研究结果表明: 设置经过参数合理优化的层间隔震装置对房桥合一结构减震是可行且有效的。
关键词: 房桥合一结构; 层间隔震; 虚拟激励法; 参数域; 优化策略

结论
    文中对房桥合一结构体系中层间隔震的参数优化策略进行了研究,首先建立多自由度数值分析模型,继而基于虚拟激励法推导了相应高效随机表达式,引入参数域方法来进行层间隔震参数合理设置,提出并研究
了单桥模型和多桥模型下隔震装置的参数优化策略。通过本文研究工作可知:
( 1) 由于目前多自由度非线性随机分析理论尚不成熟,难以应用于实际工程,本文基于线性假定进行线性随机分析,对于各类非线性情况均可通过等效线性化来处理。同时,通过引入虚拟激励法提高随机计算效
率,适于工程应用。
( 2) 鉴于桥梁结构质量较大,阻尼系数的变化对客站建筑的减震效果影响不大,因此隔震层阻尼特征无需优化,取阻尼上限值即可,同时可以用来控制桥梁结构相对于客站建筑的位移。
( 3) 本文提出了层间隔震装置的单桥模型和多桥模型优化策略,并给出了隔震层设计步骤,可实现房桥合一结构体系的协同减震控制。相对于单桥模型,多桥模型可以提高隔震层对客站建筑的减震效果,但是存
在碰撞和较大隔震层侧向位移的隐患,需加以计算避免。同时,不同于小质量TMD,在房桥合一结构体系中的单桥和多桥模型的层间隔震装置均具有较高的减震鲁棒性。