一致激励下MR阻尼器对桥梁地震反应控制效果的研究

本文应用磁流变(MR)阻尼器对桥梁结构在一致地震激励下的响应进行控制。采用子空间模态分析法建立了适合一致地震激励下桥梁振动控制分析的瞬时最优控制算法。以连续刚构桥和大跨度斜拉桥两个具体工程为例,数值仿真分析了桥梁地震反应在多种MR控制策略下的控制效果,为MR阻尼器的工程应用提供了理论依据。     

近断层区桥梁组合使用板式橡胶支座和黏滞阻尼器方法探讨

选择具有脉冲性质的近断层区地震动记录和无脉冲地震动记录作为地震输入,考察了近场脉冲型地震动对我国常见的板式橡胶支座类型桥梁地震反应的影响。针对国内外抗震规范及学者提出的橡胶支座与黏滞阻尼器组合使用方法,研究了近场脉冲型地震动作用下板式橡胶支座桥梁组合使用黏滞阻尼器的减震效果,探讨了橡胶支座与黏滞阻尼器组合使用时可能存在的问题。结果表明,近场脉冲型地震动对桥梁结构地震反应影响明显,显著增大了板式橡胶支座桥梁的墩柱地震力、梁体地震位移及梁体残余位移;组合使用黏滞阻尼器方法虽能一定程度上控制梁体地震位移及残余位移,但同时以增大墩柱地震反应为代价;近场脉冲型地震动作用下,板式橡胶支座桥梁支座滑动后整桥体系缺乏自恢复力、震后存在梁体残余位移,组合使用黏滞阻尼器无法根本解决,可在支座与墩、梁间设置连接措施加以改善。     

行波激励下MR阻尼器对桥梁地震反应控制效果的研究

本文应用磁流变(MR)阻尼器对桥梁结构在行波激励下的地震反应进行控制。采用子空间模态分析法建立了适合多点不同步地震激励下桥梁振动控制分析的瞬时最优控制算法。以连续刚构桥和大跨度斜拉桥两个具体工程为例,数值仿真分析了行波激励下桥梁地震反应在多种MR控制策略下的控制效果,为MR阻尼器的工程应用提供了理论依据。     

布置粘滞阻尼器的连续桥梁地震响应分析

为充分发挥粘滞阻尼器在连续梁桥抗震中的作用,提高连续桥梁的抗震性能,研究不同位置安装阻尼器对桥梁地震响应下的影响,以昆明境内某高速公路连续梁桥为背景,分别建立桥梁在不同位置下安装粘滞阻尼器的有限元模型,运用非线性动力时程分析方法对不同安装位置下梁端位移、墩底剪力及墩底弯矩进行计算分析。计算结果表明,设置粘滞阻尼器可以有效减小主梁在地震响应下的梁端位移,结构刚度差异对粘滞阻尼器效果具有一定的影响,通过合理的设置阻尼器可以使桥墩受力更均匀、合理。     

自锚式悬索桥磁流变阻尼器减震控制研究

为了减小自锚式悬索桥的地震响应,基于桥梁结构地震动力方程及磁流变阻尼器力学模型,建立桥梁结构—磁流变阻尼器减震系统并将其程序化,对某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥进行减震控制研究,讨论了磁流变阻尼器输入电流、数目及安装位置对减震效果的影响。研究结果表明:采用磁流变阻尼器能够有效地减小自锚式悬索桥的纵向地震响应;随安装在塔梁之间顺桥向的磁流变阻尼器输入电流的增大及数目的增加,塔顶和主梁的纵向位移逐渐减小,结构的内力响应也得到有效控制;将全部磁流变阻尼器安装在塔梁之间顺桥向时减震效果最佳。     

高烈度区斜拉桥横向约束方案优化分析

为了确定强震作用下斜拉桥合理的横向抗震约束体系,以可克达拉大桥为工程背景,采用非线性时程分析法,分析了4种横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系、位移相关型减震体系和速度相关型减震体系对强震区大跨度桥梁地震响应的影响,重点对钢阻尼器的屈服荷载和黏滞阻尼器的位置及相关参数进行优化分析,并与其他体系的地震响应进行了对比。结果表明：在强震作用下,对于大跨度桥梁横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系;而在墩梁、塔梁之间设置减隔震装置可以有效减少横桥向的墩梁、塔梁的相对位移及地震剪力和弯矩;然而,从桥梁正常使用的角度来看,塔梁之间布设横向钢阻尼器装置优于黏滞阻尼器装置。     

复合式金属阻尼器在曲线梁桥减震控制中的应用研究

为了研究复合式金属阻尼器在曲线梁桥减震控制中的应用效果,以一座曲线连续梁桥为例,对其进行了地震作用下的动力弹塑性分析,研究了复合式金属阻尼器在曲线梁桥减震控制上的应用,并且与安装了传统防落梁装置的曲线梁桥结构的地震响应进行了对比。研究结果表明:复合式金属型阻尼器对支座变形的减震率在55%~65%之间,对固定墩墩底弯矩的减震率在50%~55%之间,可以有效地降低曲线梁桥结构在地震中的响应;与传统的防落梁转置相比,复合式金属型阻尼器在地震作用下有着良好的滞回耗能能力,使桥梁具有较高的安全储备,在桥梁的抗震设计中可以取代传统的防落梁拉杆装置;当支座出现较大变形的时候,复合式金属型阻尼器的出力在较小位移下能显著提高,起到限位的作用,防止支座破坏和落梁的发生。     

江津观音岩长江大桥减震分析

为了研究黏滞阻尼器和软钢阻尼器对大跨度斜拉桥的减震效果,对桥梁结构在采取减震措施前后的动力响应进行了分析.以主跨436m的江津观音岩长江大桥为背景,利用ANSYS软件建立三维有限元模型,计算了大跨度斜拉桥半漂浮体系的动力特性和地震响应,并与塔梁固结体系的计算结果进行了对比分析;研究了黏滞阻尼器和软钢阻尼器控制半漂浮大跨...     

双座串联大跨度斜拉桥横向C型钢阻尼器减震优化

双座串联斜拉桥是大跨度斜拉桥设计实践中的一种创新,本文以洪鹤大桥为背景,研究了横向C型钢阻尼器对该类桥梁的减震效果。首先,基于Midas Civil建立全桥空间有限元模型,根据桥梁特点及场地条件选取合适的地震波,以横向+2/3竖向组合方式输入,采用非线性时程分析计算地震响应。随后,在除塔梁支座外的其余支座处布置横向C型钢阻尼器,选取关键部位的位移和内力为控制指标,对C型钢阻尼器的屈服力F_y进行参数分析,获得最优取值区间。最后,对比分析了有无C型钢阻尼器的桥梁横向地震响应。结果表明:C型钢阻尼器屈服力设计值最优区间为500～1500 kN;E2地震作用下,当F_y=1000 kN时,相比于无C型钢阻尼器时,梁端位移、交接墩、边墩墩梁相对位移响应峰值分别减少了27.4%,70.3%,41.2%,减震限位效果明显;且仅交接墩、辅助墩处内力有明显增加。     

城市桥梁在地震作用下碰撞的控制研究

地震作用下桥梁伸缩缝处发生碰撞作用会产生严重后果,为避免发生的碰撞现象及落梁,本文运用磁流变阻尼器对高架桥梁进行地震作用下的碰撞控制,分析磁流变半主动控制的控制效果。     

大跨度连续梁拱组合体系桥梁减震设计

分析了大跨度连续梁拱组合体系桥梁的地震易损部位特点,提出了有利于该类桥梁抗震设计的合理塑性铰出现顺序。简要介绍了桥梁地震位移响应的控制机理,以及两类具体的位移控制装置:弹性连接装置和粘滞阻尼器,并对两种位移控制装置进行了参数敏感性分析。最后以一实桥为例,介绍了大跨度连续梁拱组合体系桥梁的减震设计。研究表明,弹性连接装置和粘滞阻尼器均能有效地控制结构的地震位移响应,但如果考虑到经济性和耐久性因素,弹性连接装置稍有优势。     

库区深水连续刚构桥抗震性能研究

以深水高墩连续刚构桥为例,分析水体对桥梁地震响应的影响,验证了水体对深水高墩连续刚构桥地震响应的影响不容忽视,且内域水是主要影响因素;分析罕遇地震水平地震反应,验证了桥墩的变截面设计能够实现塑性铰仅出现在墩顶的期望,避免了塑性铰出现在位于深水区的墩底以及由此导致的震后修复工作困难过大、费用过高的问题;进行了液体黏滞阻尼器参数分析与比选,实现了以较小的经济代价保持桥墩弹性,提高结构抗震性能的目的。     

高烈度区连续梁桥减震的粘滞阻尼器参数研究

对高烈度区连续桥梁减震的粘滞阻尼器参数进行研究与分析,以某立交连续梁桥为例,进行有限元计算,确定阻尼器对于连续梁桥结构地震响应的影响,分析阻尼系数与速度指数。     

铁路大跨梁拱组合桥粘滞阻尼器减震研究

采用不同分析方法和计算理论对设有粘滞阻尼器的兰渝铁路(82+172+82)m连续梁—拱组合桥进行了地震反应分析,并对其减震性能进行了研究,通过计算分析,得出设粘滞阻尼器后,桥梁结构地震反应时所受水平力比单墩时明显减小。     

大跨度斜拉桥粘滞阻尼器抗震性能分析

对大跨度斜拉桥进行了地震非线性动力时程响应分析,通过改变阻尼器参数,取得了不同阻尼特性下结构的响应特征,并对比选出了最合适的阻尼特性参数,为同类型桥梁的地震减隔震分析提供借鉴。     

减隔震装置对独塔斜拉桥抗震性能的影响

为研究常见减隔震装置在独塔斜拉桥中的减隔震效果,文章以某独塔斜拉桥为工程背景,采用Midas Civil有限元分析软件建立了全桥模型,对比研究了分别采用板式橡胶支座、铅芯橡胶支座和液体粘滞阻尼器时桥梁结构的地震响应,进一步分析了阻尼指数α和阻尼系数C对液体粘滞阻尼器减隔震效果的影响,并对其参数进行了优化。结果表明:铅芯橡胶支座及液体粘滞阻尼器均能起到一定的减隔震效果,且液体粘滞阻尼器的减隔震效果更好;液体粘滞阻尼器的阻尼指数α及阻尼系数C对该独塔斜拉桥结构的地震响应具有规律性影响,故在实际工程设计中,可以根据调整液体粘滞阻尼器参数,以达到最佳减隔震效果。     

拱加劲连续刚构桥基于粘滞阻尼器的减震研究

以某拱加劲连续刚构桥为工程背景,利用有限元软件MIDAS/CIVIL建立三维模型,安装粘滞阻尼器,采用Maxwell模型研究粘滞阻尼器阻尼参数选择以及在受到地震激励作用下该减震系统的减震效果,结果表明安装了粘滞阻尼器耗能支撑的桥梁结构地震动力反应明显地减小。     

自复位单向摩擦阻尼器梁桥数值#br# 模拟及混合试验

传统梁桥在地震作用下,支座容易产生较大的残余变形。针对这一问题提出将传统梁桥支座替换为聚四氟乙烯滑板支座,并在主梁和盖梁之间安装自复位单向摩擦阻尼器,形成自复位单向摩擦阻尼器梁桥。首先,将有预加力的自复位单向摩擦阻尼器等效为一个无预加力的阻尼器单元和一个无耗能能力的双线性弹簧单元组成的并联体系,采用OpenSees模拟其本构关系。进一步,以一4跨自复位单向摩擦阻尼器连续梁桥为对象,对其进行地震动记录输入下的动力分析,同时,将桥梁1#墩的阻尼器和支座作为试验子结构,其他部分作为数值子结构进行混合试验,考察地震作用下的桥梁位移和内力响应。数值分析和混合试验的结果对比表明：文章对阻尼器的等效处理是合理的且自复位单向摩擦阻尼器梁桥具有良好的隔震和自复位能力。     

大跨度桥梁中液压阻尼器的减震研究

为了分析研究液压阻尼器对大跨度桥梁地震效应的控制作用,以一座斜拉桥为例,在相同的地震波作用下,对三种不同的塔梁连接形式分别进行时程分析,比较了三种连接形式下桥梁跨中及桥塔的纵向位移、主梁及桥塔的受力情况,指出液压阻尼器能够改善大跨度桥梁的动力特性。     

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.