大型渡槽减隔震设计研究

渡槽结构由于上部水体及槽体重量大,地震时动力反应强烈.按传统抗震设计难以保障其安全性,采用减隔震装置是解决渡槽抗震安全的可行措施,适度延长隔震结构周期与调整阻尼是控制渡槽振动的有效途径.由于无渡槽减隔震设计规范,借鉴桥梁减隔震设计原理,结合某渡槽进行了减隔震参数设计,给出了设计步骤.     

大型水工渡槽减隔震机理与效应分析

渡槽由于槽体及其水体的巨大载荷,地震时,动力反应强烈,按传统抗震设计理论难以保障其安全性.采用简化多质点模型,横槽向按Hosner考虑水体作用结合某渡槽减隔震参数设计,分析研究渡槽隔震机理及效应.控振计算表明,采用减隔震装置是解决渡槽抗震安全的可行措施,适度延长隔震结构周期与调整阻尼是控制渡槽振动的有效途径.并提出,减隔震频率除必须满足低于原结构频率的0.5倍外,还与地震频率有关,同时受到槽内振荡水体晃动频率的制约.     

分离式减隔震技术在高烈度区半中承式系杆拱桥的应用分析

介绍了某半中承式刚性系杆拱桥抗震方案并进行了计算分析比较,结果表明减隔震技术的应用可以有效地改善高烈度区该类桥梁地震作用下的受力状况,并针对大吨位竖向荷载情况运用了分离式减隔震技术,可供类似桥梁设计与分析时参考。     

大型渡槽设置隔震支座效果分析

由于缺少动力特性资料及实际运用经验,我国渡槽抗震设计无可遵循 , 因此,研究大型渡槽的减隔震问题,具有十分重要的现实意义。针对南水北调工程中某渡槽结构,利用双线性模型对铅芯橡胶隔震支座的非线性滞回恢复力曲线进行模拟,以有限域内附加质量法考虑水体对渡槽槽身的动力作用,进行了不同支座结构地震反应的比较分析。结果表明隔震支座可以有效降低结构的地震响应,提高结构的抗震能力,成果可为渡槽的隔震设计提供参考。     

大型渡槽隔震研究

尽管隔震技术已经在实际工程中得到广泛应用,但至今为止,尚无大型渡槽应用隔震技术的实例.本文针对大型渡槽的隔震问题进行研究,探讨大型渡槽的隔震机理、隔震装置和隔震目标,提出隔震渡槽的地震反应分析方法,并结合某实际渡槽工程对各种支承方案下渡槽的地震反应及使用隔震技术后渡槽的减震效果进行具体分析.研究结果表明,应用隔震技术可以显著降低渡槽结构的地震应力反应,提高整体渡槽的抗震性能.     

渡槽结构非线性隔震研究

采用流固耦合渡槽薄壁结构梁段单元有限元模型,分别利用双线性模型和Wen模型来模拟铅芯橡胶支座的非线性滞回恢复力特性,对某大型渡槽结构进行了空间隔震响应研究。计算结果表明,无论是渡槽设计水位还是渡槽空槽情况,采用铅芯橡胶非线性隔震支座对渡槽输水建筑物均起到较好的减、隔震效果。建议在大型渡槽抗震设计时,可采用铅芯橡胶支座取代普通橡胶支座,以提高渡槽的整体抗震性能。     

高烈度区梁式渡槽减隔震设计研究

以滇中引水工程某输水渡槽为研究对象,基于桥梁工程抗震中广泛采用的减隔震装置为切入点,结合渡槽自身的受力特点,引入摩擦摆隔震支座对渡槽进行减隔震设计。通过非线性时程分析对摩擦摆支座进行模拟计算,分析结果表明:摩擦摆支座在设计地震下减震耗能作用明显,可大幅降低墩底弯矩和墩顶位移响应,且横向地震下的减震效果较纵向更为突出,较大程度改善了下部结构受力,使槽墩基本满足设计地震下的性能目标。     

高烈度地区高架渡槽自复位减隔震支座设计

随着近几十年桥梁支座减隔震技术在很多国家和地区的广泛应用,减隔震支座已经成为增强强震区桥梁抗震能力的重要手段。为了使处于地震高烈度地区的高架渡槽具有良好的减隔震性能以及震后自复位性能,达到有效控制地震损伤并保证震后结构性能的目的,以普通球型钢支座为基础,研发了一种新型斜面导向自复位减隔震支座。结合新型减隔震支座的构造特点及工作原理,对该支座进行了水平恢复力试验和单槽振动台振动模型试验。试验结果表明：新型减隔震支座具有良好且稳定的减隔震性能和自复位性能,可显著降低墩顶水平力,进而减小墩底弯矩,减震效果明显,且具有较小的残余位移。     

底层柱顶隔震框架结构设计方法

目前的建筑结构隔震设计方法主要针对的是基础隔震体系。以《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）第十二章隔震设计条款以及条文说明为依据,并以底层柱顶隔震模型结构的振动台试验结果和数值分析为参考,基于成熟的有限元分析软件,提出了实用的钢筋混凝土底层柱顶隔震框架结构设计方法和建议。考虑到地震的随机性建筑结构所处地区超烈度发生的概率高,确保底层结构的地震安全性,提出了底层结构应满足超设防烈度的必要性。建议实际隔震工程设计,考察隔震上部结构减震效果的同时,应重点对底层结构的动力响应和受力进行详细分析及加强抗震设计。     

高阻尼橡胶隔震渡槽的设计和动力性能研究

以南水北调工程为背景,运用高阻尼橡胶隔震技术,并借鉴建筑与桥梁相关规范及设计经验对某渡槽进行隔震设计.采用Housner模型建立渡槽流固耦合有限元动力模型,分析隔震渡槽的的动力特性和地震响应.结果表明:隔震后结构前三阶振型均为隔震振型;采用高阻尼橡胶支座隔震和铅芯橡胶支座隔震渡槽的结构振型一致,自振频率基本相同;地震动特性对地震响应结果影响很大,当地震波特征频率与结构基频越相近时,槽身和支座响应越大,采用隔震支座效果越明显;三向地震动输入下,隔震渡槽各部位响应峰值可供设计时参考.     

某工程底层柱顶隔震结构抗震性能评价

对一栋已建成的钢筋混凝土底层柱顶隔震框架结构,利用有限元软件PERFORM-3D建立弹塑性模型,对结构在设防烈度地震和罕遇地震作用下的地震响应和耗能进行分析,依据现行规范和隔震结构性能的研究成果进行抗震性能评价。结果表明:在设防烈度地震作用下,上部结构基本保持弹性,下部结构的层间位移角远小于弹性位移角限值;在罕遇地震作用下,上部结构进入到弹塑性程度浅,隔震层的滞回耗能是整体结构的非线性耗能的主要部分,下部结构有较大的安全度。更多还原     

克孜河预应力渡槽工程顺槽向抗震减震技术方案研究

大型预应力渡槽结构的抗震减震支座是有效减轻地震灾害影响的重要措施，是保证渡槽结构和运营安全的关键设计之一，且克孜河跨河渡槽工程的设计地震基本烈度为Ⅷ度，因此很有必要开展渡槽抗震减震技术方案研究。通过对普通板式橡胶支座、四氟板式橡胶支座、铅芯隔震橡胶支座三种方案分析比较，对高排架预应力混凝土渡槽建立了力学简化模型，分析了三种抗震减震支座的渡槽上部结构自振周期、排架墩地震响应分析、上部结构地震位移响应和上部结构支座剪切变形响应，并对抗震减震效果进行了评价，提出了采用铅芯隔震橡胶支座作为克孜河预应力渡槽工程的支座。经校核结果表明，抗震减震效果较好，达到了设计预期目标。     

考虑竖向地震作用的大跨隔震构造措施可靠性分析

对某8度区大跨度结构进行隔震设计,并基于动力弹塑性时程分析研究了抗震构造措施变化对隔震体系可靠性的影响。研究表明：构造措施的降低并不影响结构设计的内力计算结果;但考虑竖向地震作用下,构造措施越低上部结构越容易进入弹塑性,隔震层和上部结构相互耦合共同影响隔震体系的性能表现。     

大型渡槽竖向动力特性及地震动力反应

应用流体的势流理论及梁的振动方程，分析了大型渡槽承重结构的竖向流图自振动力特性及地震动力反应。分析结果表明，渡槽承重结构由于大量附连水质量的作用，其自振频率大幅度下降，即使结构抗震设防烈度不高，坚地震作用对承重结构也具有较大影响，结构设计时应加以考虑。     

某幼儿园隔震结构设计与抗震性能分析

为了研究采用隔震技术的框架结构抗震性能,对隔震层位于地下室柱顶的某三层框架结构进 行有限元数值模拟和动力时程分析。综合考虑隔震装置的布置、隔震支座的尺寸选取以及下部独立柱 结构的加强等因素进行设计。分析结果表明:相比于非隔震结构,隔震结构在设防烈度7度（0．15ｇ）中 震作用下,上部结构层间剪力减震率均超过63％,上部结构最大位移角为1／503;在超烈度8度（0．20ｇ） 大震作用下,上部结构最大位移角为1／401,下部独立柱结构位移角1／3070,隔震层水平位移为限值的 68．９％,上部各楼层加速度减震率也达到61．4％以上。工程设计与分析表明:在设防烈度中震作用下, 隔震结构比抗震结构的周期延长4．02倍,减震效果显著,说明了较规则结构可以很好地发挥隔震技术 优势;经过不断地设计优化,并进行超烈度地震作用的验算和论证,表明了隔震工程具备抵抗超烈度地 震作用的能力（提高了1度）,可以提高整体结构的抗震性能。     

隔震渡槽结构的能力谱分析方法

基于位移的抗震设计理论,介绍了能力谱法的基本原理和实施步骤。以南水北调工程为背景,应用该方法对渡槽结构的抗震性能进行了研究,并与非线性时程分析结果作对比。考虑到渡槽结构的特殊性,在计算需求谱曲线时,采用基于水工建筑物抗震设计规范的等延性弹塑性需求谱。分析表明:能力谱法可以用于隔震渡槽结构的抗震性能评估。     

南水北调双洎河渡槽隔减震支座设计应用研究

双泊河渡槽槽身单跨长30m,重量2500t,是整个南水北调工程中技术难度最大的输水渡槽,也是世界上单跨重量最大的渡槽。因此,选用适用于大型渡槽结构的减隔震支座,从而有效减轻地震灾害的影响,是保证渡槽结构和运营安全的关键设计。文章通过对双洎河渡槽所采用减隔震支座的设计应用研究,对其他类似大型渡槽抗震减震设计有重要的参考价值。     

设置铅芯橡胶支座隔震的渡槽非线性地震反应分析

应用Wen微分型恢复力模型与双线性恢复力模型，分别模拟铅芯橡胶隔震支座的非线性滞回恢复力特性．采用时程分析的方法，对南水北调水泉沟大型渡槽进行了横向地震非线性反应分析．计算结果表明：两种方法计算所得结果相符．采用铅芯橡胶支座隔震后，渡槽上部结构运动特性得到改善：地震反应加速度减小，槽身与支座的相对位移减小．槽身近似作刚体平动；槽墩墩顶位移、加速度及墩底弯矩、剪力减小．研究表明设置铅芯橡胶支座对渡槽的横向地震起到了明显的控制作用，计算结果对渡槽减隔震设计有一定的参考价值．     

强震作用下肋拱式渡槽动力响应及损伤破坏机理研究

为探究强地震作用下肋拱式渡槽结构的损伤破坏演化过程，以长岗坡渡槽为例，建立肋拱式渡槽结构三维非线性有限元模型，采用黏弹性人工边界方法来实现无限域地基的精准模拟，引入混凝土塑性损伤本构模型，开展不同地震强度作用下肋拱式渡槽结构的动力响应分析及损伤破坏模式的研究。研究结果表明：渡槽结构的动力响应随地震强度增大而增大；地震作用下，基于塑性损伤本构模型，通过模拟得到渡槽结构的峰值位移、峰值加速度响应均较线弹性本构模型模拟结果大，主要是因地震波的持续作用使结构出现塑性损伤，致使刚度退化；反之，峰值应力较线弹性模型结果小，主要是因结构出现的塑性损伤会导致结构阻尼增大，耗散能增大。渡槽整体结构损伤严重的部位为顺槽向靠近支墩位置的槽体、跨中肋柱以及支墩、肋拱、肋柱交界处，明晰了槽体、小腹拱、支墩等构件的损伤演化破坏演化过程，揭示了其主要是由结构受力不均而引发的混凝土受拉损伤破坏的损伤破坏机制。研究成果明晰了渡槽结构的抗震薄弱部位，可为类似渡槽结构的抗震设计及加固处理提供理论基础。     

北疆多厢互联式输水渡槽隔震问题研究

对于高烈度地区如何设置隔震措施以削弱渡槽地震响应是一个值得研究的问题。文章用基于振型分解反应谱的等效线性化分析方法用于多厢互联式渡槽隔震设计。在采用等效线性化分析方法进行梁式渡槽隔震设计时,横槽向可视为考虑Housner一阶晃动的双自由度质量弹簧体系,顺槽向视为不考虑水体作用的单自由度质量弹簧体系。该方法方便且可有效地进行多厢互联式渡槽隔震设计。