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。     

宿迁某高层剪力墙住宅基础隔震设计方法研究

某高层剪力墙住宅位于地震高烈度区江苏省宿迁市,为了提高其抗震性能采用了基础隔震技术。由于我国规范对地震高烈度区建造高层隔震建筑还没有明确的设计依据。文中将组合隔震设计方法应用于该建筑的基础隔震设计中。为满足设定的抗震性能目标,隔震层采用了天然橡胶隔震支座和铅芯橡胶隔震支座的组合隔震形式。分析表明,地震作用下两种隔震支座充分发挥了其隔震性能,上部结构的地震响应明显降低,并且隔震层在罕遇地震下工作状态稳定,满足抗震规范要求。     

唐津高速公路永定新河大桥减隔震设计介绍

本文根据活动盆式支座和弧形钢板条的减、隔震原理,通过对永定新河大桥主桥的抗震非线性分析,采用了弧形钢板条耗能器和活动盆式支座组合体系作为抗震设计的措施。计算表明,该体系取得了理想的减震、耗能效果。这种抗震设计思想对高烈度地区的大跨径连续梁桥设计具有现实意义。     

基于线桥一体化模型的高速铁路桥梁抗震性能及设计方法研究

我国高速铁路桥梁大多处于高烈度地震区,其轨道结构广泛采用无砟轨道系统。由于无砟轨道系统的纵向刚度较大,导致桥梁相邻桥跨间的地震效应耦合显著。在进行桥梁地震反应分析时,现有的抗震计算模型均未考虑无砟轨道系统的约束效应。以我国高速铁路无砟轨道桥梁为研究对象,进行基于性能的抗震设计研究。通过建立地震作用下的高速铁路桥梁线桥一体化模型,采用理论分析、有限元计算及模拟地震振动台试验相结合的研究方法,重点研究不同地震作用下桥梁的地震反应规律,基于IDA的桥梁结构在大震下的抗震薄弱部位、重力式桥墩的地震易损性以及支座的不同损伤状态对桥梁下部结构的影响。主要研究以下内容:(1)针对高速铁路桥梁中采用的不同无砟轨道形式,提出了板式无砟轨道桥梁的简化抗震计算模型,通过与精细化抗震计算模型进行对比研究,验证了简化模型的合理性。同时,提出了双块式无砟轨道桥梁的线桥一体化抗震精细化及简化计算模型,并进行了对比验证。基于三水准设防的抗震设计方法,提出了多遇地震及罕遇地震作用下的线桥一体化精细化抗震计算模型,给出了模型中各构件的力学参数合理取值。同时考虑到精细化模型的复杂性,为便于应用,提出了考虑轨道系统约束影响的线桥一体化简化抗震计算模型,可对《铁路工程抗震设计规范》中建议考虑桥面系影响时计算模型的建立提供参考。(2)以高速铁路无砟轨道32 m简支梁桥为原型,设计并制作1∶20单跨简支梁桥缩尺模型进行振动台试验,分别研究有、无轨道约束条件下,简支梁桥在不同地震作用下的地震反应。结果表明,无砟轨道系统对高速铁路简支梁桥的动力特性及地震反应影响显著。考虑轨道系统的影响后,桥梁的纵桥向自振频率与阻尼比均增大。轨道系统的存在增大了桥梁整体的刚度,增强了各跨之间的耦联性,改变了桥梁上部结构惯性力大小及分布。无砟轨道桥梁抗震设计时应考虑无砟轨道系统的影响。(3)从基于性能的抗震设计角度出发,提出了我国高速铁路无砟轨道桥梁抗震设计理论框架。针对无砟轨道桥梁线桥一体化抗震计算模型,分别提出了多遇、罕遇地震下的地震反应分析方法及抗震验算方法。基于IDA研究得出了桥梁结构在大震下的抗震薄弱部位。结果表明,支座水平抗力与其竖向承载力的相对关系决定了桥梁的地震破坏模式,当支座的水平抗力取其竖向承载力的20%时,支座成为结构的抗震薄弱部位;当支座的水平抗力取其竖向承载力的30%时,墩身成为结构的抗震薄弱部位。由于支座的破坏比桥墩破坏的修复更容易,建议高烈度区桥梁支座的水平承载力不宜取值过大,但为防止支座破坏后发生落梁,应加强防落梁措施。(4)以某高速铁路上双块式无砟轨道梁桥为研究对象,通过IDA分析,分别研究了有、无轨道系统约束条件下,桥梁结构的动力特性及其地震易损性。同时,研究了轨道约束下墩身配筋率对重力式桥墩及桥梁系统易损性的影响。研究结果表明,轨道系统的存在,提高了桥梁整体刚度,桥梁结构的自振周期减小。结构发生完全破坏时,轨道约束下的超越概率明显减小。重力式桥墩在进入完全破坏状态之前,考虑轨道约束时的损伤超越概率低于不考虑轨道约束模型;进入完全破坏状态后,轨道约束下的超越概率明显减小。对于少筋混凝土桥墩(配筋率为0.1%～0.5%),随着配筋率的增大,桥墩的损伤状态表现出由部分延性至完全延性的破坏特征。桥梁系统在中等损伤状态下,连续梁的固定墩控制整个桥墩系统的易损性,在完全破坏损伤状态下,整个桥墩系统的易损性需综合固定墩、联间墩及活动墩的易损性。(5)通过研究轨道系统约束下支座的不同损伤状态对桥梁下部结构的影响,并与不考虑轨道约束计算结果进行比较表明:对于连续梁桥与多跨简支梁桥组合桥型,当连续梁固定支座损伤进入干摩擦状态,或一联内其他活动支座进入咬合或干摩擦状态,均可有效降低固定墩墩底内力。当固定支座进入干摩擦状态而其他支座正常工作时,结构受到的地震作用减小。而当活动支座进入咬合状态后,活动墩与固定墩共同参与受力,也能降低固定墩的地震反应,按传统模型进行计算严重低估了联间交界墩的地震反应。对于墩高相近的多跨简支梁桥,轨道约束有效减弱了中间墩的地震内力,各墩底弯矩呈抛物线型分布,且距离桥台越近,墩底弯矩降低越明显。设置在同一墩顶的两排支座如同时进入干摩擦损伤后,大震作用下,可降低该墩的墩底内力。在进行实桥的抗震计算时,应合理考虑桥梁支座可能处于的各种工作模式及轨道约束的影响,以便得到桥墩的最不利内力。     

高烈度区澄江化石地博物馆减隔震结构设计与分析北大核心CSCD

位于高烈度地区的澄江化石地博物馆采用橡胶隔震支座隔震与屈曲约束支撑(BRB)消能减震联合设计,该结构采用了89个橡胶隔震支座、54个屈曲约束支撑。重点介绍了隔震支座选型与布置、支座位移和拉应力分析以及BRB在不同工况下的耗能等内容。结果表明,上部结构地震响应明显降低,结构抗震性能得到很大提高,通过对该工程实例进行减隔震结构设计分析,为今后减震与隔震联合设计结构在高烈度区的应用提供参考。     

带水平向黏滞阻尼器的弹簧支座隔振结构抗震性能研究

针对弹簧隔振结构具有竖向隔震性能佳、水平减震性能不足的特点,提出一种带水平向黏滞阻尼器的弹簧支座隔振结构,将弹簧支座与黏滞阻尼器组合,既能满足竖向隔振需求,又能在水平向达到减震效果。以上音歌剧院为工程背景,主要研究带水平向黏滞阻尼器的弹簧支座隔振结构的抗震性能。首先通过弹簧支座方案与无隔振方案的对比,得到弹簧支座隔振结构竖向隔振效果显著、水平隔震效果不佳的结论;提出"弹簧隔振支座+黏滞阻尼器"的组合隔振方案,通过详细的方案对比证明组合隔振结构在受力和变形控制上的优越性;对整体结构进行罕遇地震下抗震性能分析,结果表明隔振弹簧可正常工作,黏滞阻尼器发挥良好耗能作用,整体结构处于较优的性能状态。     

9度抗震设防建筑中的隔震设备施工

一般提高抗震效果的方法都会以牺牲建筑物的美观与功能为代价,如何保全两者是一个难题.以实例介绍了一种将平板滑移支座、板式橡胶支座和黏滞阻尼器组合的隔震设备,运用于小型民用建筑中,使该建筑达到9度抗震设防标准,使美观与隔震“两全”,为隔震设备的土建安装累积了一定经验.     

高烈度区澄江化石地博物馆减隔震结构设计与分析

位于高烈度地区的澄江化石地博物馆采用橡胶隔震支座隔震与屈曲约束支撑(BRB)消能减震联合设计,该结构采用了89个橡胶隔震支座、54个屈曲约束支撑。重点介绍了隔震支座选型与布置、支座位移和拉应力分析以及BRB在不同工况下的耗能等内容。结果表明,上部结构地震响应明显降低,结构抗震性能得到很大提高,通过对该工程实例进行减隔震结构设计分析,为今后减震与隔震联合设计结构在高烈度区的应用提供参考。     

钢管高性能混凝土柱抗震性能试验研究

对 4个钢管高性能混凝土柱和 2个钢筋高性能混凝土柱进行了抗震试验。试验发现 ,钢管径厚比和支座约束等是钢管高性能混凝土柱抗震性能的主要影响因素 ,特别是对钢管高性能混凝土柱的滞回特性、位移延性和极限相对位移的影响明显 ;钢管内埋并配置一定数量的抗剪钢筋是一种有效的支座嵌固 ;在柱截面尺寸及用钢量相同的条件下 ,钢管高性能混凝土柱的抗震性能比钢筋高性能混凝土柱好得多     

行波效应下高墩多塔斜拉桥地震易损性分析

为了研究行波效应对大跨高墩多塔斜拉桥抗震性能的影响,以一座超高墩四塔斜拉桥工程实例为分析对象,采用概率性的易损性分析方法,选用OpenSees抗震有限元分析软件,建立全桥非线性动力有限元模型。从PEER数据库中选取80条有代表性的地震波数据,采用位移输入法进行地震波的多点输入以计入行波效应的影响,考虑7种不同剪切波速和一致激励情况,完成全过程非线性分析。结合大桥特点,考虑3种纵向约束体系,选择支座、斜拉索、主梁和桥塔作为易损构件,并通过比较后选取PGD(地震波峰值位移)作为地震动强度指标,建立结构地震概率需求模型,计算和绘制了易损构件的易损性曲线,选择MPGD值(损伤超越概率P_f=50%对应构件的PGD值)作为构件损伤评价指标。结果表明:支座是最易损伤的构件,桥塔相对来说易损性最小;行波效应对支座的抗震有利,对纵向全约束和半约束体系的抗震也有利;随着波速的增加,各构件和体系的抗震水平基本趋于一致激励的结果。