博碩士論文 88322009 詳細資訊




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姓名 沈鳳明( Feng-Ming Shen)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 摩擦單擺支承雙向隔震橋梁耐震研究
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摘要(中) 本文探討橋梁結構合併使用摩擦單擺支承及加勁阻尼器之隔減震系統,對提昇橋梁耐震能力之效果。對於隔減震橋梁而言,如何有效的控制其位移是非常重要的,良好的隔震結構必須於最大剪力與最大相對位移之間取得平衡點,本文應用商用軟體SAP2000進行多重支承隔震橋梁的高度非線性行為分析。使用包括EL Centro、Mexico、Kobe、JIJI等地震為輸入,分別探討地震力輸入的方向對橋梁地震反應之影響,以及摩擦單擺支承隔震橋梁加設加勁阻尼器對進一步提升橋梁耐震能力之效果。研究結果顯示,規則性之隔減震橋梁,其地震反應對地震輸入方向並不敏感,又合併使用摩擦單擺支承及加勁阻尼器之隔減震系統有很好的減震效果,不但可以大量降低隔震橋梁之上部結構相對位移,且可大量降低橋墩基底剪力及彎矩,故能大量提升橋梁之耐震能力,但因橋台所受剪力增加,應特別注意。
摘要(英) In the present study, the effectiveness of the compound system, consisting of the friction pendulum bearing (FPS) and the added damping and stiffness device (ADAS), on bridges in terms of reductions of earthquake responses has been investigated numerically. The program “SAP2000” is used to analysis the dynamic responses of the bridge with multiple FPS and ADAS. The EL Centro earthquake, Kobe earthquake, Mexico earthquake, and JIJI earthquakes are used as excitations. The dynamic responses of bridge subjected to strong ground motions with different input directions are compared. It is found that the dynamic responses of a symmetrical bridge equipped with the compound system is not sensitive to the input direction of ground motions and the combining use of these devices on a bridge can largely reduce the relative displacement of the superstructure and the base shear of the pier. But the increased burden of the abutment after installation of the energy dissipation device system should be examined with care. In addition, the higher the stiffness of the abutment used the better the effect of response reductions obtained.
關鍵字(中) ★ 地震
★ 加勁阻尼裝置
★ 摩擦單擺支承
★ 橋梁
關鍵字(英) ★ earthquake
★ adas
★ fps
★ bridge
論文目次 第一章 緒論1
1-1 研究動機與目的1
1-2 文獻回顧2
1-3 本文內容5
第二章 隔震系統與消能裝置簡介6
2-1 橋梁隔震與消能之基本原理6
2-2 摩擦單擺支承(FRICTION PENDULUM SYSTEM)8
2-3 加勁阻尼器(ADAS)11
第三章 使用程式之介紹13
3-1 橋梁系統之質量矩陣13
3-2 橋梁系統之勁度矩陣13
3-3 橋梁系統之阻尼矩陣15
3-4 摩擦單擺支承系統16
3-5 加勁阻尼器20
第四章 橋梁承受水平雙向地震反應數值分析23
4-1 橋梁系統與輸入地震之介紹23
4-2 單跨橋梁之地震反應分析24
4-2-1 地震力輸入方向與橋梁上部結構重對摩擦單擺支承隔震橋梁影響評估25
4-2-2 合併使用摩擦單擺支承與加勁阻尼器之影響評估31
4-2-3 地震力輸入方向與橋墩最大剪力及彎矩之關係34
4-2-4 摩擦單擺支承之摩擦係數與曲率半徑之影響評估38
4-3 三跨橋梁之地震反應分析41
4-3-1 地震力輸入方向與橋梁上部結構重對摩擦單擺支承隔震橋梁影響評估42
4-3-2 地震力輸入方向與橋墩最大剪力及彎矩之關係49
4-3-3 地震力輸入方向與橋台橋墩最大剪力及彎矩之關係57
4-3-4 摩擦單擺支承之摩擦係數與曲率半徑之影響評估65
4-3-5 橋台勁度大小之影響與各種橋梁受震反應比較 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
第五章 結論與建議77
5-1 結論77
5-2 建議79
參考文獻80
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25.Constantinou , M. C., and P. Tsopelas,〝NCEER-Taisei Corporation Research Program on Sliding Seismic Isolation Systems for Bridges:Experimental and Analytical Study of a System Consisting of Sliding Bearings and Fluid Restoring Force/Damping Device〞,Technical Report NCEER-94-0014, NCEER, SUNY/Buffalo,(1994)。
指導教授 唐治平(Jhy-Pyng Tang) 審核日期 2001-7-11
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