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。     

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。     

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。     

高墩连续梁桥抗震性能优化

在分析某高墩连续梁桥常规约束体系抗震性能的基础上,探讨了优化该连续梁桥抗震性能的设计方案,提出了板式橡胶支座、滑板支座加纵横向限位器的结构约束体系,显著提升了桥梁结构的抗震性能。     

贵州赤水河大桥抗震设计研究

贵州赤水河大桥位于强震多发区,该桥采用连续梁方案,从有利于结构抗震的角度出发,分析比较了纵桥向固定墩个数的影响;从减隔震原理出发,通过参数分析研究铅芯橡胶支座的抗震性能。分析可知：在强震区采用连续梁方案,通过合理设置固定墩个数可在一定程度上增强桥梁的抗震性能;采用减隔震支座则可大幅度减小桥梁的地震响应,支座型号可通过参数分析得到。     

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。     

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。     

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.     

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.     

滑动摩擦支座隔震桥梁地震反应分析

多滑面摩擦隔震支座具有刚度和阻尼的自适应性,在基于性能的桥梁抗震设计中有广泛的应用前景。本文以某近海连续梁桥为工程背景,考虑海洋软土条件,应用p-y法模拟桩-土相互作用,通过单摩擦摆（FPS）串联组成多滑动面摩擦摆支座（MFPS）模型,并建立全桥有限元模型。采用反应谱法和快速非线性分析（FNA）两种方法,对设置单滑面摩擦摆支座和多滑面摩擦摆支座的两种不同支座的隔震桥梁体系进行地震响应分析。对比分析两种方法得到的两种隔震桥梁结构的支座滞回性能和墩底剪力等的地震响应规律。研究结果表明,两种支座均具有较好的隔震效果,采用MFPS支座的桥墩的地震响应比FPS支座有所减小,且具有较大位移能力。     

江苏淮河大桥主桥设计

淮河大桥主桥为50+3×80+50m预应力混凝土连续箱梁,该桥主要设计特点为纵向预应力索,只有顶底板索,无腹板下弯索,制动墩设隔离支座,本文介绍了该桥的设计概况。结论特点,预应力体系及合拢措施等内容。     

中等跨径梁式桥型分析比较

对于中等跨径的梁式桥,通过对普通连续梁桥、V型墩连续梁桥、斜腿刚构桥三种桥型的受力特性和施工方法的比较,分析出它们截面及预应力配筋的差异。进而得出在一般条件下应优先选用斜腿刚构桥。这种桥型在受力、经济等控制因素上均具有可比性。     

A design method for seismically isolated bridges with abutment restraint

Seismic isolation is a commonly used technique for protecting new and existing bridges. It usually consists of introducing isolation bearings between the superstructure and the substructures in order to decouple their motion and reduce the force demand due to the earthquake action. This paper deals with partially restrained seismically isolated continuous bridges, which are a particular class of isolated bridges whose transverse motion is restrained at the abutments.In this study a method is proposed for the preliminary design of these systems, which can be applied to both new and existing bridges. The dynamic problem is described in a variational form in order to obtain a simplified solution based on a pre-fixed transverse deformed shape of the deck. The objective of the design procedure is to control the internal actions on the piers by means of an appropriate configuration of the isolation bearings. Simple formulas for estimating the forces transmitted to the abutments and the superstructure transverse curvature demand are also derived, which account for the contribution of higher modes of vibration.Validation studies are undertaken for different bridge configurations, in order to assess the ability of the simplified method to control the force demand at the piers.     

Design of Rupture Strength of Side Blocks in Elevated Steel Girder Bridges with Elastomeric Bearings

Elastomeric rubber bearings with side blocks have been extensively used as a seismic response-control device in steel girder bridges in Japan. In real scenarios, the behavior of the girder bridges with elastomeric bearings are usually complex because of the complex mechanism by which the seismically induced inertia forces at concrete deck transmits to the girder bearings. Therefore, it is important to carry out seismic response analysis of a whole bridge system considering the interaction between different structural components in order to check the performance of the side blocks during an event of severe earthquakes. The objectives of the present study are to develop a detailed three-dimensional finite element (FE) model of an elevated girder bridge system and to propose a design rupture strength for the side blocks. The FE-model is constructed based on an existing plate girder bridge considering the effect of concrete slab, girders, stiffeners, rubber bearing, pier and the damage control by the side blocks. A sequence of seismic response analysis is then performed using four different rupture forces of the side blocks by considering the Level-2 design earthquake, the 1995 Kobe earthquake and the 2016 Kumamoto earthquake. The analytical investigation reveals that the side blocks should be designed to withstand a horizontal force of at least 1200 kN in order to prevent the rupture of the side blocks and to mitigate damage of bridge piers. Moreover, the damage to the critical parts of bridge superstructure can be mitigated by strengthening the side blocks. Based on the analysis results, a retrofit plan to strengthen the side blocks of existing girder bridges is proposed.

     

地震作用下横向碰撞对连续梁桥地震反应的影响

地震作用下,结构的碰撞问题被认为是影响结构地震反应和结构抗震性能的一个重要因素,碰撞是一种非常复杂的非线性问题,其影响因素很多.采用非线性时程地震反应分析方法,探讨了横向地震作用下梁体与抗震挡块间的碰撞对连续梁桥地震反应的影响,结果表明:梁体与抗震挡块间的碰撞不仅产生很大的撞击力.还会导致桥墩的地震需求增大,对结构抗震不利.通过参数分析表明接触单元刚度、初始间隙以及墩高等参数对碰撞效应有很大影响.     

斜拉桥顶推施工法

湖南衡山湘江公路大桥主桥设计为斜拉桥和连续梁,采用两岸双向顶推方法施工。通过设置临时墩,将通航主跨转化为顶推跨径,待箱梁预制、顶推到位后,浇注索塔、挂索、张拉斜拉索,拆除临时墩,完成连续梁到斜拉桥的体系转换过程。项推法施工斜拉桥,工艺比较简单,为扩大顶推法在大跨径桥梁中的应用进行了有益的探索     

连续梁桥在桩-土共同作用下的隔震效果分析

建立了澳门澳凼第三大桥的9跨连续梁桥的梁体、桥墩和基础共同工作的空间有限元分析模型,建立了3种桥梁支座形式的弹簧单元恢复力模型;并分别在顺、横桥向输入EL-Centro波进行连续梁桥的对比时程分析。研究表明:采用铅芯橡胶支座能延长结构的周期;减小桥墩底部的弯矩和剪力,并使剪力得以合理分配;同时梁体位移也得到控制,隔震效果显著。