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基于摩擦摆球型支座的桁架拱桥减震设计汇报人：2024-01-21

目录contents引言摩擦摆球型支座概述桁架拱桥结构分析基于摩擦摆球型支座的减震设计实验研究结论与展望

01引言

桁架拱桥作为重要的交通设施，在地震等自然灾害中易受到破坏，因此减震设计对于保障桥梁安全具有重要意义。传统的减震设计方法通常基于经验和试验，缺乏精确的理论支持和优化设计方法。基于摩擦摆球型支座的桁架拱桥减震设计，旨在通过引入先进的减震技术和优化算法，提高桁架拱桥的抗震性能，减少地震灾害对桥梁的破坏。背景与意义

国内外研究现状国内外学者在桁架拱桥减震设计方面进行了大量研究，提出了多种减震技术和方法，如橡胶支座、摩擦摆支座、金属阻尼器等。目前，基于摩擦摆球型支座的桁架拱桥减震设计在国内外得到了广泛关注和应用，其优良的减震性能和稳定性得到了验证。然而，现有的研究主要集中在摩擦摆球型支座的力学性能和减震效果方面，对于其在桁架拱桥中的具体应用和优化设计研究相对较少。

本文旨在通过深入研究摩擦摆球型支座的力学性能和减震机理，提出一种基于摩擦摆球型支座的桁架拱桥减震设计方法，并通过数值模拟和试验验证其有效性。研究目的首先，对摩擦摆球型支座的力学性能和减震机理进行深入研究，建立相应的理论模型；其次，基于该模型对桁架拱桥进行减震设计，并通过数值模拟和试验验证其有效性；最后，对提出的减震设计方法进行优化和改进，提高其适用性和实用性。研究内容研究目的和内容

02摩擦摆球型支座概述

摩擦摆球型支座的定义摩擦摆球型支座是一种特殊类型的桥梁支座，通过球形滑动面与摩擦副之间的相互作用，实现桥梁结构的水平位移和转动。该支座具有自复位能力和耗能能力，能够在地震等外力作用下，通过摩擦滑动消耗能量，减小桥梁结构的响应。

在地震等水平力作用下，桥梁上部结构通过摩擦摆球型支座与下部结构发生相对位移。支座的球形滑动面在摩擦副的作用下产生滑动，同时支座的转动中心发生变化，使得桥梁结构在水平方向上产生一定的位移和转动。通过支座的摩擦滑动和自复位能力，将地震能量转化为热能消耗掉，从而减小桥梁结构的响应。摩擦摆球型支座的工作原理

ABCD摩擦摆球型支座的优点通过摩擦滑动消耗能量，有效降低地震对桥梁结构的影响。具有自复位能力，能够在地震后自动恢复到原始位置，减小残余变形。适用于各种类型的桥梁结构，特别是对于大跨度、高烈度地区的桥梁具有良好的减震效果。支座结构简单、紧凑，安装方便，维护成本低。

03桁架拱桥结构分析

桁架拱桥的结构特点01桁架拱桥由主桁架、横梁、纵梁和桥面系等构成，具有较大的跨度和承载能力。02主桁架通常采用钢桁架或混凝土桁架，横梁和纵梁则可采用钢或混凝土材料。桥面系包括桥面铺装、防水层和排水系统等，用于保证桥梁的正常使用和耐久性。03

010203桁架拱桥在地震作用下，由于结构刚度较大，容易产生较大的地震响应。地震波的传播方向和桥梁的走向对桁架拱桥的地震响应有重要影响。桁架拱桥的节点连接方式和支座类型也会影响其地震响应特性。桁架拱桥的地震响应特性

桁架拱桥的减震需求01为了减小桁架拱桥在地震作用下的响应，需要采取有效的减震措施。02减震设计应综合考虑桥梁的结构特点、地震响应特性和场地条件等因素。03常用的减震措施包括设置减震支座、采用耗能减震装置和加强结构刚度等。

04基于摩擦摆球型支座的减震设计

设计思路与原则利用摩擦摆球型支座的滑动摩擦耗能特性，减小地震作用下桁架拱桥的结构响应。通过合理设置支座的摩擦系数和滑动半径，控制结构的位移和内力分布。保证在正常运营条件下，支座对桥梁结构不产生附加应力和变形。

根据桥梁结构的形式、荷载特性和地震动参数，选择合适的摩擦摆球型支座类型和规格。在桥梁墩台和主梁之间设置摩擦摆球型支座，确保支座能够充分发挥减震作用。对于多跨桁架拱桥，需在各跨之间合理布置支座，形成有效的减震体系。010203摩擦摆球型支座的选型与布置

减震效果的数值模拟与验证建立包含摩擦摆球型支座的桁架拱桥有限元模型，进行地震作用下的时程分析。02通过对比分析设置支座前后桥梁结构的地震响应，评估支座的减震效果。03结合实验结果和工程实例，验证数值模拟的准确性和可靠性。01

05实验研究

根据桁架拱桥的结构特点和减震需求，设计并制作适用于该桥的摩擦摆球型支座，包括支座的形状、尺寸、材料等。设计并制作摩擦摆球型支座按照实际桁架拱桥的比例，搭建实验模型，并确保模型的结构和刚度与实际桥梁相似。搭建桁架拱桥实验模型将设计好的摩擦摆球型支座安装在实验模型的相应位置，确保支座的稳定性和减震效果。安装摩擦摆球型支座根据实验目的和要求，制定详细的实验方案，包括加载方式、加载大小、测量参数等。制定实验方案实验准备与方案

按照实验方案，对实验模型进行加载，模拟地震作用下的桥梁受力情况。加载实验测量与记