减隔震支座对曲线梁桥抗震性能影响

本文将结合某桥梁，简要的介绍了弹塑性钢减隔震支座的结构特点以及减隔震的原理，通过结合有限元分析软件建立全桥有限元模型，该模型是在e2的地震状态下，分别针对桥梁是否采取减隔震支座而进行地震动力时程分析。

以厦门市同集路(海翔大道—福泽路段)跨线桥工程为背景,采用非线性时程分析方法对分别采用摩擦摆减隔震支座和铅芯橡胶支座的(3×38+3×38+4×38+2×38+3×38)m典型跨径连续梁桥在e1、e2地震作用下的地震响应进行了计算分析,并验算墩底弯矩、桩身内力。对摩擦摆减隔震支座和铅芯橡胶支座在大断面混凝土桥梁的减隔震性能效果进行了探讨分析。

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\

运用结构最优化理论建立了考虑地震时车辆运行安全性的铁路简支梁桥减隔震体系优化设计模型,采用ansys中的一阶优化方法,在优化过程中考虑结构rayleigh阻尼系数的变化对减隔震体系的影响及土和基础的相互作用,实现了对铅芯橡胶支座动力设计参数的优化设计。通过计算分析,得出了铅芯橡胶支座动力参数对桥梁地震响应的影响规律:在应用lrb对不同场地条件下的铁路简支梁桥进行减隔震设计时,屈服后刚度与屈服前刚度比α对结构地震响应有重要影响。因此,可以采用改变屈服后刚度与屈服前刚度比α的简化设计方法,满足桥梁地震响应的要求。为了提高系统的优化效率,在进行减隔震支座优化时,行车安全性的约束可以在优化过程外考虑,即在支座参数优化解确定后,再进行车辆地震输入谱密度强度si值的验算。

介绍了美国标准(aashto)下的桥梁减隔震设计的特点、减隔震支座的工作原理及类型,通过对位于高烈度地震区的连续预制箱梁的减隔震支座计算分析对比,为海外项目的桥梁抗震支座选取提供参考,也为桥梁下部结构的结构静力计算提供设计依据,从而保证结构设计的经济性及安全性.

传统抗震设计设防目标主要为保证强度和变形,高烈度地区的桥梁为达到e2地震下设防标准,需增大截面提高配筋,而利用减隔震支座则能耗散地震能量、降低结构响应。文中对非隔震体系与减隔震体系的反应谱分析、时程分析下的响应进行对比,并考虑了边界非线性、弹塑性,结果表明：在相同条件下,设计合理的减隔震支座能显著提高抗震性能。

简介绍了目前常用的几种减隔震支座，并阐述了摩擦摆减隔震支座的优势特点及工作原理。通过对某座市政桥梁的的抗震分析计算，对摩擦摆减隔震支座的减隔震性能进行探讨分析。

随着社会对地震认识的发展,抗震设计在桥梁设计中的比重显著提高,桥梁抗震性能影响到桥梁的使用寿命,而减隔震橡胶支座的使用能很好地改善这一性能。本文通过某城市高架桥的抗震设计,利用空间有限元程序midas/civil建立桥梁结构的三维抗震模型,详细介绍了城市高架桥抗震设计的流程和减隔震支座的选用规则,通过两种类型的减隔震支座的对比分析,提出了不同类型减隔震支座的适用范围,为同类型桥梁的抗震设计提供参考依据。

我国幅员辽阔,复杂的地质环境带来了复杂的地质构造与地震条件。随着近些年来高层建筑建设数量与规模的不断扩大,隔震支座作为一种新兴的抗震结构,逐渐得到了人们的广泛重视。文章首先探讨了隔震支座的原理与应用现状,其次对隔震支座在高层建筑结构中的应用情况进行了探讨,最后则结合实际案例对隔震支座在促进高层建筑结构抗震性能方面的作用进行了解析。

结合处于高烈度地震地区的某(48+4×80+48)m刚构连续梁桥的工程实例,分析表明对高烈度区的长联多跨刚构连续梁桥进行常规抗震设计往往无法达到抗震设防目标。应用双曲面球型减隔震支座进行减震设计,可以有效地降低抗震设计控制截面的内力,使结构设计更容易满足抗震规范的要求。同时分析了双曲面球型减隔震支座的两个主要参数摩擦系数和球心距对刚构墩减震效果的影响。对于同一个球心距,刚构墩墩底的顺桥向弯矩响应、墩顶的顺桥向位移响应随摩擦因数的增大而减小,横桥向弯矩响应、横桥向位移响应随摩擦因数的增大而增大;对于同一个摩擦因数,随着球心距的增加,刚构墩墩底的顺桥向、横桥向弯矩响应以及墩顶的横桥向位移响应均呈现减小趋势,而刚构墩墩顶的顺桥向位移响应呈现先减小后增大的趋势。

　公路　2009年5月　第5期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　highway　may12009　no15 　文章编号:0451-0712(2009)05-0160-03　　　　中图分类号:u443136　　　　文献标识码:b 长大桥梁减隔震支座关键技术介绍 冯刚宪 (中船重工七二五所　洛阳市　471039) 摘　要:介绍了双曲面球型减隔震支座的结构、特点、关键技术以及应用情况。双曲面球型减隔震支座主要由 上座板、中座板、下座板、上球面不锈钢滑板、下球面不锈钢滑板、上四氟滑板、下四氟滑板、抗剪螺栓及防尘密封裙等 几部分组成。双曲面球型减隔震支座的减隔震原理是,当地震发生且横向力超过给定值时,抗剪螺栓被剪断,支座的 横向限位约束被解除,大半径球面摩擦副横向即可自由滑动,从而地

1.1.1.双曲面球型减隔震支座简介 双曲面球型减隔震支座是国内厂家在结合我国桥梁建设的实际情况下,通过 对技术上非常成熟的球型滑动支座进行改造而研发的，属于摩擦摆式隔震支座。 该支座将普通球型滑动支座的平滑动面改为球面，结构上包括一个具有滑动凹球 面的上支座板、一个具有双凸球面的中支座板和一个具有转动凹球面的下支座板， 滑动球面和转动球面的摩擦副均由不锈钢板和聚四氟乙烯板组成。 双曲面球型减隔震支座有固定、活动（单向和双向）之分。其中固定双曲面 球型减隔震支座的构造如图4-51所示。上支座板的顶面与梁体通过螺栓相连， 成为一个整体。上支座板下表面与中支座板的滑动球面相切，中支座板下表面与 下支座板的转动球面相切，下支座板则与桥墩或盖梁通过螺栓相连，成为一个整 体。环形套箍限位环与上支座板通过螺栓相连，包围在下支座板外侧，可以提供 正常使用下的水平承载力。在常时荷载作用

以四川省雅安至康定高速公路青衣江特大桥为依托工程,从结构自振周期、墩底内力、墩顶位移、梁端位移以及支座剪切位移等方面分析高阻尼隔震橡胶支座对桥梁抗震性能的影响,并与普通板式橡胶支座进行对比研究,对其在公路常规桥梁上的适用性提出建议.

在桥梁设计过程中要做好抗震设计,因为只有做好抗震设计,才能确保桥梁在日后的使用中能够安全运行.避免在发生地震时,桥梁发生严重地坍塌,引起严重的安全事故,造成巨大的经济损失和人员伤亡.

如今地震频发；为了增加安全性；我国有关地震的规范条例也被频繁修改；为了使这些地区房屋的安全性满足要求；需对个别房屋进行加固设计；本文就此问题；验证在原有建筑结构不变的情况下；使用隔震支座加固建筑；能否使原七度设防的建筑满足八度设防的要求；通过地震影响系数和时程分析法；验证隔震支座在此类情况下是否能满足加固要求；

为了研究连续梁桥的地震反应特性,对一座采用铅芯橡胶支座的三跨连续梁桥结构进行振动台试验。按峰值加速度从小到大的顺序依次输入el-centro波、拟合波、人工波3种地震波,研究结构的地震反应,并对比边墩、中墩的地震反应,分析墩柱损伤对支座减隔震性能的影响。结果表明：地震波峰值加速度小于0.3g输入时,结构整体地震反应较小,处于弹性工作状态,地震波峰值加速度0.3g-0.5g输入时,结构整体地震反应逐渐增大,形成塑性铰,地震波峰值加速度0.6g输入后,结构达到承载能力极限状态,发生破坏;连续梁桥中间墩的地震反应略小于边墩;桥墩塑性破坏后的刚度退化会限制支座减隔震作用的发挥,但同时墩柱刚度退化也会有效延长结构自振周期,降低结构的地震反应。

首先比较了现行的几种保证连续梁桥顺桥向抗震安全的减隔震措施,然后详细介绍了同济大学桥梁工程系新近开发的双曲面球型减隔震支座的抗震机理和构造特点,接着简要介绍、分析了对该支座进行的抗震性能试验的研究结果,最后通过对一个11跨连续梁桥算例的抗震分析,表明这种减隔震支座非常适用于连续梁桥的减隔震设计.

以某工程项目为对象,以50a10%超越概率e1(地震作用)和50a2%超越概率e2(地震作用)的地震动加速度时程数据为输入参数建立有限元模型来分析普通橡胶支座和双曲面球形减震支座对桥梁整体结构抗震特性的影响作用。研究结果表明:e2地震力作用下,双曲面球形减震支座下梁端横向和纵向位移均大幅度下降,支座横桥向位移增加,橡胶支座纵向位移增大而滑动支座纵向位移减小,减隔震支座降低了相邻主梁碰撞而造成结构震害；e1地震力作用下,桥梁立柱和桩基结构在橡胶支座和双曲面球形减隔震支座下均不会发生基于结构抗弯能力不足而导致基础震害,但双曲面球形减隔震支座下桥梁立柱底部和桩基弯矩均大幅下降；e2地震力下,橡胶支座的1#、2#桥墩立柱和1#、2#、3#、4#桥墩桩基结构弯矩超过结构的抗弯承载能力,桥梁立柱和桩基结构均会发生严重破坏；双曲面球形减隔震支座下桥梁立柱底部和桩基弯矩均大幅下降,低于桥梁立柱的抗弯承载力,桥梁结构不会发生结构破坏。

以位于高烈度地区的某高墩桥梁为例,建立了计算模型,对不同高度桥墩进行反应谱分析和非线性时程分析,研究了高墩简支桥梁在高烈度地震作用下不同墩型对墩底弯矩的影响,分析表明高墩简支梁桥整体呈现出柔性结构特点,在高烈度地震作用下墩底产生较大弯矩,随着墩高的增加,实心墩整体弯矩相对薄壁空心墩增加较快。

在长联大跨连续梁桥抗震设计中存在固定墩受力大和尺寸设计困难的问题。本文以成都—昆明铁路成都至峨眉段扩能改造工程中新青衣江特大桥的抗震问题为例,研究速度锁定型减隔震支座的设计方法与减隔震性能。抗震计算显示在小震时将桥梁活动墩变为固定墩能有效降低固定墩地震力,且大震时各墩均能起到减隔震作用,减隔震效果显著。通过抗震计算获得支座减隔震性能参数,完成支座样品的制造,进而开展减隔震性能试验。结果表明支座各项性能符合设计要求。

结合宝成线受巨亭水电站蓄水影响的路基改桥工程,选取4种典型地震波作为输入地震动,对设置了摩擦摆减隔震支座的3×16m简支梁桥的抗震性能进行了计算分析。计算结果表明:采用减隔震支座后,地震作用下的支座水平力、盖梁位移及桥墩弯矩均大幅减小;支座纵向位移小于设计梁端缝宽度;横向防落梁装置与梁体的横向间隙可按15mm预留;支座限滑螺栓剪断力可按支座设计竖向承载力的10%考虑。

结合一座大跨系杆拱桥实例,分析了不同减隔震支座参数对系杆拱桥减震性能的影响。通过对比发现,支座的球心距越大,减震效果越好。支座的摩擦系数越大,减震效果表现为先减小后变大的趋势,摩擦系数取0.02～0.03时,支座位移和墩台剪力达到最好的减震效果。但是支座参数的不同对承台底剪力总体的影响很小。