铁路桥梁新型钢阻尼支座滞回性能研究

根据支座功能分离概念和阻尼器串联方式,将支座滑动效应和减震榫塑性耗能两种优良的桥梁减、隔震措施有效地结合,提出一种应用于铁路桥梁的新型钢阻尼支座。这种支座由滑动支座和减震榫共同组成,其中滑动支座承担上部结构的竖向荷载,在地震作用下滑动支座仅进行整体滑动,不会发生变形,从而保护支座在震后的正常使用,地震水平力完全由减震榫承担;并且根据减震榫屈服后出现的应变强化效应,其能够有效地减小支座滑动所带来的较大的墩梁相对位移,从而防止落梁和碰撞的危害。根据等强度理论推导了钢阻尼支座中减震榫的设计方法;通过对钢阻尼支座拟静力试验结果的分析,发现钢阻尼支座具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力,能够有效地减小桥梁地震响应。     

减震榫减震性能试验研究

结合高速铁路桥梁抗震设计的需要,针对支座功能分离的设计理念,通过试验对减震榫在低周反复荷载作用下的滞回和耗能等性能进行了研究,试验结果表明：减震榫在低周反复荷载作用下有很好的延性和耗能能力,在线弹性阶段有较大的刚度,符合铁路桥梁对减震榫的要求。     

桥梁基础减隔震支座减震性能试验研究

在桥梁地基与基础之间设计"一种用于桥梁基础的减隔震支座",配合传统的桥墩顶部减震结构,减小地震水平作用力和竖向荷载对桥墩的影响。通过对桥梁基础减隔震支座进行竖向加载和水平拟静力加载试验,得出支座的竖向刚度及支座的荷载—位移滞回曲线,并进行分析。桥梁基础减隔震支座在承受竖向单向轴力的作用下,能够保持稳定,在水平地震作用下,具有良好的耗能能力,能够发挥消能减震作用。     

钢框架结构阻尼支座楼梯抗震性能研究

为研究钢框架结构阻尼支座楼梯的抗震性能,设计并制作缩尺比例为1:2的阻尼支座楼梯和固定支座楼梯试验模型,在恒定轴力作用下对其分别进行拟静力试验.试验中研究了不同楼梯的破坏形态、滞回性能、耗能性能、变形能力等,分析了不同楼梯的工作机理.试验结果表明:阻尼支座楼梯通过阻尼支座耗能,改变了楼梯的传力途径和内力分布,而固定支座...     

基于拉索减震支座的大跨度下承式系杆拱桥减震设计

为研究拉索减震支座对大跨度下承式拱桥的适用性,以一座主跨125 m的下承式钢箱系杆拱桥为对象,采用有限元软件建立三维空间分析模型,通过滞后系统、间隙、勾三种非线性单元组合模拟拉索减震支座的滞回特性,运用非线性时程方法评估拱桥结构在E2水准地震作用下的动力响应及减震效果。结果表明：通过拉索刚度及初始间隙的合理设置,拉索减震支座能够显著减小拱桥下部结构的内力响应,同时可以有效控制主引桥间的相对位移,整个桥梁体系的抗震性能得到明显提升。     

铅芯橡胶支座性能试验对比研究

对基础隔震模型振动台试验中使用的铅芯橡胶支座性能进行了试验研究 ,在振动台试验前后分别对所使用的橡胶支座做了性能试验 ,研究了单个支座性能试验结果与模型中支座的性能关系。对振动台试验初始工况和模型经历数十个地震动输入工况后橡胶支座的性能作了研究。分析的主要参数有铅芯橡胶支座的屈服后水平刚度、屈服荷载及支座水平力 位移滞回曲线。分析结果可供采用铅芯橡胶支座的基础隔震房屋分析和设计时参考     

C形钢分离式隔震装置的力学性能

随着越来越多大跨度桥梁的出现,桥梁结构上部荷载巨大,使得传统橡胶隔震支座的体积越来越大。而钢阻尼器滞回耗能能力强,造价低廉,方便加工和安装,是理想的桥梁减震构件。针对这一现状,在高承载力支座的基础上,研究了一种新型隔震装置,即C形钢分离式隔震装置。这种新型隔震装置具有竖向承载力高、滞回耗能能力强、可以应对任意方向地震作用等特点。本文将隔震装置分为高承载力支座与C形钢阻尼器支座两个部分,分别研究首次卸载及反向加载时支座的力–位移关系曲线,叠加这两部分从而得到隔震装置的恢复力模型。为了研究装置的阻尼性能,对装置进行试验研究,并使用ABAQUS对隔震装置进行数值模拟,结果表明装置理论计算值与有限元分析仿真值吻合良好。     

拉索减震支座桥梁地震易损性分析

拉索减震支座设计合理地解决了减隔震效果的根本问题,既实现了桥梁结构地震反应的力与位移合理平衡,还具有显著的防落梁效果。本文引入了基于性能的地震工程理论框架,通过建立一座三跨连续梁桥有限元模型,并采用多维损伤准则对不同拉索减震支座设计参数的桥梁结构进行了概率地震需求分析与易损性分析。计算结果表明,拉索减震支座的设计参数能够很大程度上影响到桥梁结构的易损概率,在减震设计时需要进行支座参数优化设计,使得桥梁结构地震反应的力与位移达到合理平衡。本文所建立的概率地震易损性方法同样也适用于其他类型减隔震支座,也为以后进一步在此基础上发展经济性分析与决策分析打下基础。     

桥梁隔震支座静力性能试验分析

桥梁隔震支座在使用过程中可能受到各种水平静载作用.本文介绍了一个桥梁隔震支座的水平静力试验.在试验中,考虑了不同水平位移加载步长、持荷时间、不同的初始位移变化对支座动、静力性能的影响.说明桥梁隔震支座静力性能与动力性能存在不同,随着作用时间增加,存在明显的卸载现象;水平初位移的存在对支座滞回耗能曲线没有明显的影响.     

基于预压限位装置的桥梁减隔震体系研究

在地震多发区域，为能够有效提高桥梁抗震性能，会为中小型桥梁配置减震支座或者阻尼器来降低桥梁结构对地震响应。但因为室外环境因素的影响，常用桥梁减震装置的使用寿命与桥梁使用寿命存在较大差距，并且不具备结构自复位功能。据此，将提出一种基于预压限位装置的桥梁减隔震体系，此桥梁减震体系主要由预压限位装置和滑板橡胶支座共同组成，通过拟静力试验和有限元分析确认，此设计具有较强的减震性能，并且还具备自复位功能，相对于传统桥梁减震体系更具实用价值，可在后续桥梁设计中进行参考应用。     

北京某立交曲线梁桥球形支座水平偏移影响因素有限元分析

为保证桥梁运营的安全,针对支座病害进行了现场实际检测,并对各因素对桥梁支座水平位移的影响程度进行确定.利用Midas/Civil进行有限元分析,单独施加各因素,得到各因素下球形支座的位移量,与实际位移进行对比来进行分析,得到桥梁自身重力、汽车荷载产生的离心力以及温度荷载对桥梁球形支座水平位移的影响程度.分析结果显示,温度荷载作用下桥梁的爬移是造成球形支座水平偏移的主要原因.以此来对桥梁做出有效的保护及修复措施,保证桥梁运营的安全性.     

传统木结构典型榫卯节点基于摩擦机理特性的低周反复加载试验研究

为研究榫卯节点接触面间的摩擦效应对榫卯节点减震耗能能力的影响,通过改变榫卯节点接触面间的摩擦系数,对3种古建筑中常用的透榫节点、燕尾榫、梁下有枋透榫节点模型进行低周反复荷载试验,并对基于摩擦特性的节点耗能能力的影响进行量化分析。研究结果表明：摩擦对3类节点的破坏形态、承载力及延性影响不大;透榫及梁下有枋透榫节点滞回曲线呈现出典型的反Z形,捏缩效应比较明显,且摩擦系数小的模型滞回环面积明显小于摩擦系数大的模型,燕尾榫节点滞回曲线较为饱满,未出现明显捏缩效应,摩擦系数改变对燕尾榫节点滞回环面积影响较小;摩擦对透榫及梁下有枋透榫节点初始刚度影响较大;透榫节点摩擦系数为0.38时的等效黏滞阻尼系数是摩擦系数为0.20时的2倍多,梁下有枋节点摩擦系数为0.38时的等效黏滞阻尼系数是摩擦系数为0.20时的1.4倍,摩擦对燕尾榫节点等效黏滞阻尼系数的影响主要体现在对节点耗能能力达到峰值的发挥速度上。     

E型钢阻尼支座在桥梁减震中的应用

介绍了E型钢阻尼支座,并以厦-深线尚书桥为例,建立了空间有限元模型,利用Midas对其进行了非线性时程分析。计算结果表明,E型钢阻尼支座能有效的耗散地震输入的能量,减小桥墩的最大剪力和弯矩,在减震方面具有优越性。     

基于力-位移平衡理念的大跨度连续梁桥拉索支座减隔震技术研究与应用

连续梁桥由于其受力明确、施工方便、跨越能力强等优点,在公路及市政的跨线、跨河桥梁中得到广泛应用。以上海崧泽高架跨油墩港大桥为例,通过实现结构力-位移平衡为核心理念,在以普通球钢支座设计方案进行抗震分析的基础上,着重对采用拉索减震支座的减震效果进行分析。结果表明:采用拉索减震支座后,通过合理的拉索刚度与自由程设计,能实现结构地震响应力与位移的平衡调节,达到理想的减震效果。有效控制结构墩梁的相对位移,达到预期的抗震设防目标。     

非固结锥形隔震支座振动台试验研究

对一缩尺1：4的采用非固结锥形隔震支座的钢框架结构模型进行了水平和竖向单向地震波输入下的振动台试验。通过输入不同类型的地震波,分析上部结构和锥形支座的地震反应。试验结果表明,在8度和9度罕遇地震作用下,上部结构的加速度峰值比输入加速度峰值增加10％～50％,和普通抗震结构相比具有明显的减震效果。由支座的滞回曲线可以看出,上下盖板会在地震作用下产生错动位移,同时挤压粘弹性体消耗地震能量。试验结果表明,非固结锥形隔震支座具有良好的减震性能,对低层建筑结构的减震具有明显的推广价值。     

多铅芯橡胶支座力学性能研究综述

总结了多铅芯橡胶支座的研究及试验成果,指出多铅芯橡胶支座具有良好的滞回耗能能力和受力性能,并具水平刚度大、稳定性能高、阻尼稳定等优点。概括了多铅芯橡胶支座研究、应用需要解决的内容。     

采用高阻尼支座的PHC管桩桥梁抗震性能分析

以一座5跨连续小箱梁为例,通过反应谱及非线性时程分析,探讨高烈度区PHC管桩桥梁动力特性及采用高阻尼橡胶支座的减震效果,分析得出:同等条件下,基础采用钻孔灌注桩与PHC管桩的桥梁,其抗震性能相近;高烈度区,采用普通橡胶支座的PHC管桩方案不能满足抗震需求;采用高阻尼橡胶支座的PHC管桩桥梁方案减震效果显著,在地质允许条...     

榫式节能砌块墙体抗震性能试验研究

对榫式节能砌块墙体试件进行水平低周反复荷载试验,考察榫式节能砌块墙体的裂缝开展过程与破坏形态,分析榫式节能砌块墙体的破坏机理,研究榫式节能砌块墙体水平承载力、滞回特性、骨架曲线、刚度退化、延性等抗震性能。试验结果得出,榫式节能砌块墙体滞回曲线比较饱满,刚度退化呈波浪形式逐渐递减,延性系数较高,等效粘滞阻尼系数较大且呈递增趋势,榫式复合节能砌块墙体表现出良好的抗震性能,试验研究结果可为榫式节能砌块墙体设计提供参考依据。     

连续梁桥耗能减震设计新方法

通常,连续梁桥梁体的质量比较大,这样无疑要加大桥墩及桩的尺寸来抵御地震作用。本文提出的关于连续梁桥减震设计的构思,是利用耗能减震原理和支座功能分离的思想,采用防屈曲耗能支撑来承受并减小连续梁桥巨大的纵向水平地震力,而支座只承受竖向力,使得连续梁桥更有效的抵御地震作用。     

基于性能的黏滞阻尼器与钢框架钢板剪力墙组合减震结构设计

基于结构附加阻尼及附加刚度变化对地震响应的影响规律,推导了黏滞阻尼器(VFD)与钢框架钢板剪力墙新型组合减震结构位移降低率和剪力降低率的计算式,绘制出了新型组合减震结构的减震性能曲线,给出了基于性能的组合减震设计步骤,并以1栋高烈度区实际工程为例对该方法进行了验证.结果表明,当结构位移降低率和剪力降低率确定时,结构存在...