基于摩擦摆式减隔震支座的大跨径连续梁桥抗震性能研究

以某大跨径连续梁桥为工程背景,研究摩擦摆式减隔震支座对其抗震性能的影响。研究发现,摩擦摆式减隔震支座降低了桥梁的整体刚度,造成桥梁的自振频率明显降低;摩擦摆式减隔震支座会造成主梁位移的增大,但会大幅降低连续梁桥在原固定方向的桥墩弯矩,提高了连续梁桥的抗震性能;摩擦摆式减隔震支座成功实现了减隔震的基本要求,可以用于大跨径连续梁桥的抗震设计。     

矮墩大跨连续梁体系桥纵向减隔震设计

以上海大治河桥为实例,分析了矮墩、大跨连续梁体系桥的结构动力特性与地震易损性一般规律。重点探讨了矮墩、大跨连续梁体系桥的纵向地震响应规律与合理抗震设计,并指出了该类桥梁不适宜按延性抗震进行设计。按结构纵向约束要求,提出了采用E型软钢阻尼器组的减隔震设计方案,并给出了具体的设计参数。从非减隔震设计与减隔震设计方案的结构抗震性能对比分析结果可以看出,减隔震设计体系可以有效缓解纵向固定墩支座、墩身以及基础地震惯性力大、构件能力匹配关系难以满足能力保护设计的特点,是矮墩、大跨连续梁体系桥纵向抗震体系的理想解决方案。     

减隔震支座对不同墩高桥梁地震反应的影响

以一座连续梁桥为例,采用有限元程序SAP2000,对其减隔震体系以及常规体系进行非线性动力时程分析,研究了不同墩高下减隔震支座对桥梁地震反应的影响,并与常规体系进行了比较。分析结果表明,在墩高较小时,减隔震支座可以显著的降低结构内力响应,改善结构的抗震性能,而在墩高较高时,减隔震支座的减震效果不明显。     

拉索减震支座在系杆拱桥中的应用北大核心

采用常规设计的系杆拱桥固定墩地震响应较大,固定墩的能力往往无法满足抗震性能目标。基于一座主跨跨径为105 m的钢箱拱肋系杆拱桥的工程背景,设计拉索减震支座同时变化拉索初始自由行程的三个减隔震方案,采用非线性时程方法分析地震作用下各个方案的墩、桩地震响应。分析可得:在拱桥中应用拉索减震支座,可以达到较好的减隔震效果;通过合理地控制拉索的初始自由行程,既可有效地减小桥梁易损构件墩和桩的地震响应,同时又可有效限制墩梁相对位移.     

高墩连续梁桥减震设计研究

采用常规抗震设计方法设计的高墩连续梁桥,无论是滑动支座还是固定支座下的桥墩,在地震作用下的墩底内力和墩顶位移均较大。针对高墩连续梁桥这一特点,本文以某大型跨江桥梁的引桥工程作为分析实例,将目前在建筑结构中研究比较成熟的多种减、隔震技术应用于高墩连续梁桥,对其减震效果进行了探讨。分析结果表明,各减、隔震设计方案均有各自的优势及局限性,需根据桥梁结构的具体要求来选择适当的抗震、减震设计方案。     

铅芯橡胶支座与液体粘滞阻尼器耦合分析

以连续梁桥为例,对铅芯橡胶支座和液体粘滞阻尼器共同使用的情况进行了分析,研究了二者合理组合方式及其对桥梁抗震性能的影响.分析发现:合理共用两种减隔震装置,比单独使用其中一种减隔震装置,可进一步提高桥梁的抗震性能;然而,如果两种减隔震装置设置不当,则有可能增大桥梁构件的地震响应;结合静力设计,将两种减隔震装置分设不同位置时,即将液体粘滞阻尼器设置在边墩处,将铅芯橡胶支座设置在其余墩处,可较大限度地提高桥梁的抗震性能.     

减隔震装置作用机理及其在大跨度连续梁桥中的应用

分别介绍了三种减隔震装置的工作原理,并结合一个工程实例对减隔震装置在大跨度连续梁桥中的应用进行了探讨,对这三种减隔震装置的减震效果进行了分析.分析结果表明,将固定盆式支座换成摩擦摆支座,并在活动墩上采用粘滞阻尼器或Lock-up装置,能够在可控墩梁相对位移下有效减小固定墩所承受的地震力,改善结构的抗震性能.     

基于摩擦摆支座的城市高架桥梁隔震性能研究

为研究摩擦摆支座应用于城市连续梁桥隔震的可行性与适用性,以郑州市某联高架连续梁桥为例,开展了摩擦摆支座对城市高架桥的隔震性能研究;基于Midas Civil软件建立了桥梁的三维有限元分析模型,采用非线性时程分析法开展了不同隔震方案的桥梁动力特性和地震作用效应研究,进一步分析了桥梁最优隔震方案的摩擦摆支座设计参数对桥梁隔震效果的影响。研究结果表明:摩擦摆支座可以延长城市高架桥梁在地震作用下主要参振模态的自振周期;采用摩擦摆支座的隔震桥梁能明显降低固定墩的地震作用效应,可使各桥墩的内力和位移分布更为均匀;采用全桥隔震时,摩擦摆支座的隔震效果最佳,摩擦摆支座存在最优的动摩擦系数0. 04,且滑道半径取3m时综合效益最高。     

大跨度连续梁桥减隔震设计研究

大跨度连续梁桥固定盆式支座在强震作用下往往会发生剪切破坏,如采用加强固定盆式支座的方法来强行保证其安全,将会使固定墩承受较大的地震力和塑性变形。针对这一现象,本文对大跨度连续梁桥的减隔震设计进行了探讨,提出将固定盆式支座改为活动盆式支座,并采用弹塑性减震耗能装置与其并联使用。文中结合一个工程实例,对这种方法的减震效果进行了分析。分析结果表明,在固定墩上采用活动盆式支座与弹塑性减震耗能装置并联,能够有效地减小固定墩所受的地震力,改善结构的抗震性能。     

连续梁桥减、隔震体系的优化设计

本文根据连续梁桥减、隔震体系设计的特点,建立了桥梁减、隔震体系优化设计公式,实现了应用结构最优化设计理论设计桥梁减、隔震支座动力控制参数,使得桥梁墩、台所受到的地震水平力最小的同时满足小震作用下桥梁结构保持弹性;强震作用下减、隔震支座发生弹塑性变形耗散地震能量的减、隔震设计思想.通过编制的桥梁减、隔震体系优化设计程序,对连续梁桥减、隔震体系优化设计进行了算例分析,得出了一些有用的结论.     

连续梁桥固定墩减震设计方法研究

强震作用下,连续梁桥在固定墩发生屈服后,由于桥墩屈后刚度较小,整桥系统在纵桥向缺乏足够的恢复力机制,近似处于一种随遇平衡状态,震后固定墩可能发生较大的残余塑性变形。对连续梁桥固定墩减震设计方法进行探讨,介绍双曲面球型减隔震支座的构造特点、工作机理及安装方法,在此基础上提出一种新的减震方法,即将活动墩上的普通活动支座改为双曲面球型减隔震支座,利用该支座能提供可靠稳定的摩擦耗能以及能帮助上部结构回到平衡位置的特点,对固定墩进行减震设计。结合高烈度区某三跨连续梁桥,分别研究工程中经常采用的设置阻尼器方法以及本减震方法的减震效果,分析两种减震方法的不同参数设置对减震效果的影响。将阻尼器减震方法和本减震方法的减震效果进行比较。结果表明:本减震方法能有效地减小固定墩塑性变形、控制活动墩墩梁相对位移、提高结构抗震性能;明显优于传统阻尼器方法,可供工程实践参考。     

基于不同隔震体系的预制拼装桥墩桥梁结构 地震响应分析

为了研究预制拼装桥墩桥梁结构的地震响应,基于OpenSEES有限元分析软件建立墩顶隔震和墩底隔震的预制拼装桥墩连续梁桥分析模型; 通过分析桥梁模型在3组不同强度、不同特性地震动激励下的动力特性、位移、内力、残余位移、预应力筋预应力、接缝压力等参数的变化,对隔震体系的隔震效果进行评估并给出了墩底隔震桥梁的设计建议。结果表明:预制拼装桥墩连续梁桥采用墩顶隔震体系和墩底隔震体系均可以大幅减小桥梁在地震中的位移和内力,延长桥梁自振周期; 采用墩梁固接、墩底隔震的桥梁结构相比于直接采用隔震支座连接墩梁的桥梁结构具有更长的自振周期、更小的震中位移和墩顶残余位移,表现出更好的隔震效果,在大地震中墩底隔震体系隔震优势更加明显; 采用墩底隔震体系的桥梁预制拼装桥墩会有更大的预应力变化、预应力损失和接缝竖向压力,因此隔震支座也应具备更高的性能。     

高低混合墩桥梁抗震措施研究

以某山区高低混合墩连续梁桥为依托,提出了常规抗震措施,设置固定墩,铅芯橡胶支座,液体粘滞阻尼器4种抗震措施。通过4种抗震措施动力特性及动力响应的对比分析得出,对于山区高低混合墩桥梁,设置铅芯橡胶支座或阻尼器抗震效果明显,建议高低混合墩桥梁抗震设计时可优先采用该措施。     

摩擦摆支座在某连续梁桥抗震设计中的应用

以处于高烈度地震区域的某连续梁桥的抗震设计为工程实例,应用摩擦摆减隔震支座对桥梁进行了抗震设计,并利用有限元软件建立了离散结构模型进行动力特性分析,结果表明:应用摩擦摆支座能够有效减小地震力作用下墩顶位移及墩底弯矩,使结构设计更易满足抗震规范的要求。     

长联多跨连续梁桥抗震分析及减隔震技术的应用研究

位于高烈度区的长联多跨连续梁桥的抗震分析是桥梁设计中非常重要的一个环节,设计不当会导致桥梁构件的破坏甚至整体结构的倒塌,因此需要采用有效的减隔震措施减少这类灾害。本文结合北京市京台高速一座六跨一联总长219.5m的预应力混凝土连续梁桥的工程实例,首先介绍长联多跨桥梁抗震设计的特殊性,阐述了按照常规抗震设计的弊端,然后提出在此类桥梁中搭配使用摩擦摆式减隔震支座和抗震型盆式纵向滑动支座(GPZ(Ⅲ)DX型支座)的设计方法,进行非线性时程分析,得出减隔震设计后该桥的地震响应,归纳出长联多跨桥梁中使用减隔震技术的必要性和有效性,并提出减隔震体系设计中需要考虑的问题和解决方法。     

刚构-连续组合梁桥与长联连续梁桥抗震体系研究

以某黄河特大桥为研究对象,通过不同主梁边界设置,探讨了刚构-连续组合梁桥和长联连续梁桥2种结构体系在地震作用下的受力状态以及减隔震措施对2种结构体系的影响。通过分析表明,2种结构体系采用减隔震措施是可行的,刚构-连续组合梁桥采用减隔震措施后,可有效降低活动墩横向地震响应,固结墩地震力降低有限,需考虑延性设计;长联连续梁桥采用摩擦摆式减隔震支座,可有效降低地震力,对于矮墩来讲是较优的选择。     

谈城际高速连续梁桥铅芯橡胶支座减隔震

结合城际高速连续梁桥的抗震设计现状,介绍了桥梁结构抗震设计传统方法的局限性,提出了铅芯橡胶支座减隔震设计措施,指出铅芯橡胶支座具有较高的延性和柔性,可起到良好的隔震效果。     

拉索减震支座在近断层城市高架桥梁中的应用

处于近断层地震威胁下的城市高架桥梁需要引入减隔震设计方案解决抗震问题,拉索减震支座由于其良好的适应性较好地解决这一难题。以某城市高架桥中的4×30 m跨径连续梁桥为工程背景,建立全桥有限元模型,基于不同特性的地震动输入,进行拉索减震支座减隔震方案的桥梁结构非线性时程分析。计算结果表明,无论是近断层脉冲型地震动、还是非脉冲地震动或一般远场地震动作用,拉索减震支座均能起到很好的减震作用,满足结构的抗震需求,是高架连续梁桥减隔震体系的理想设计结构。     

连续梁拱桥抗震性能研究

为了研究铁路大跨度连续梁拱桥的抗震性能,文章以(85+168+85)m连续梁拱桥为例,结合反应谱和非线性时程方法分析结构在多遇地震、设计地震和罕遇地震下的抗震性能以及采用双曲面支座后的抗震性能。结果表明:在多遇地震下桥墩为弹性工作状态,在罕遇地震下桥墩进入塑性,固定墩非线性位移延性比不能满足规范要求。采用了双曲面球型减隔震支座后,可以有效减小纵向固定墩墩底剪力和弯矩值。相关分析方法以及减震措施可以为相似体系铁路梁桥抗震分析提供参考。     

两种减隔震支座对大断面混凝土桥梁抗震性能影响的研究

以厦门市同集路(海翔大道—福泽路段)跨线桥工程为背景,采用非线性时程分析方法对分别采用摩擦摆减隔震支座和铅芯橡胶支座的(3×38+3×38+4×38+2×38+3×38)m典型跨径连续梁桥在E1、E2地震作用下的地震响应进行了计算分析,并验算墩底弯矩、桩身内力。对摩擦摆减隔震支座和铅芯橡胶支座在大断面混凝土桥梁的减隔震性能效果进行了探讨分析。