某装配式小箱梁桥减隔震与延性抗震设计比较

探讨了桥梁抗震设计的两种设计思路:延性设计和减隔震设计。以某高速上3×20 m装配式小箱梁桥为工程背景,建立有限元模型,分别采用延性抗震体系和减隔震抗震体系进行抗震设计。基于具体的抗震设计,比较两种方法的设计特点、震后恢复方法和工程造价。结果表明,采用高阻尼支座的减隔震体系能够节省钢筋用量,节约工程造价,减小震后恢复难度,但桥梁的抗震能力取决于减隔震支座性能,采用减隔震体系设计的桥梁应重视减隔震支座的可靠性。     

8度区小箱梁结构高架桥纵向地震反应分析

以某8度区城市快速路高架桥为依托,选取一标准联装配式简支变连续小箱梁结构为研究对象,分别采用常规结构体系(板式橡胶支座)和减隔震结构体系(铅芯隔震橡胶支座)进行结构抗震设计,比较不同支座设计体系下结构的具体抗震性能,结果表明减隔震体系具有更优的抗震性能。     

减隔震支座在大跨度预应力混凝土连续梁桥中的应用

以王借岗大桥抗震设计为背景,对减隔震支座技术对大跨度预应力混凝土连续梁桥中的应用进行了研究。抗震计算采用MIDAS/Civil 2013空间有限元软件,对主桥的地震力进行了空间分析。分析结果显示,减隔震支座的应用可以显著减小地震力。     

五O四厂黄河大桥的抗震设计与减隔震关键技术研究

该文以五O四厂黄河大桥3跨预应力混凝土连续梁桥为工程背景,研究了高烈度地震区大跨度高桩承台桥梁的抗震及减、隔震设计方法。建立全桥有限元模型,进行了E1水准及E2水准的地震反应分析及抗震验算。E2水准抗震设计中桩采用考虑轴力变化的纤维梁单元模拟。由于E2水准下桥墩的抗剪及桩身强度不满足要求,又对该桥进行了摩擦摆支座的减隔震设计。详细给出支座减、隔震设计的方法及步骤,并进行了非线性时程反应分析。结果表明减隔、震支座大幅提高了桥梁的整体抗震性能。     

大跨钢桁梁桥拓宽改建工程抗震设计研究

为使拓宽改建后的钢桁梁桥结构体系满足现行的桥梁抗震规范要求,以拓宽改建后的松浦大桥主桥为例进行抗震设计研究。该桥主桥为两联(96+112)m连续钢桁梁桥,在拓宽改建后,上部结构自重明显增加,但下部基础因条件受限无法加固,考虑到该桥缺少必要的延性构件和震后的易修复性,宜采用减隔震设计。设计摩擦摆式减隔震支座和拉索减震支座2种减隔震方案,采用SAP 2000软件建立主桥有限元动力分析模型,研究2种方案的关键设计参数,并综合对比2种方案的减隔震效果。结果表明:摩擦摆式减隔震支座的减隔震效果较好、结构位移较小,但其受力复杂、安装制作繁琐且造价昂贵;拉索减震支座利用自由行程耗散能量,结构位移相对较大,但其受力简单、制作安装方便且易于更换,经济性能好。     

桥梁典型减隔震装置性能对比研究

减隔震支座的选择是减隔震设计的关键环节,然而目前研究多针对单一类型减隔震支座而没有对不同类型减隔震支座的适用性进行比较。通过对比几种桥梁典型减隔震支座的减震原理和关键力学性能,提出桥梁典型减隔震支座的适用范围。结合某一工程实例对两种典型减隔震支座的减震效果进行对比。分析结果表明,采用减隔震支座会大大降低传到结构上的地震力,但同时引起较大的震后位移。结论表明结构减隔震设计应合理选择减隔震支座,优化其力学参数,改善结构的自振周期,平衡地震力与地震位移的关系,最终实现结构的抗震设防目标。     

罕遇地震作用下当前减隔震技术的局限性

在进行结构的抗震设计时,减隔震已经成为常规的工程技术,并且在强震区的公路桥梁中被广泛采用.现行的规范及规程中有具体的设计步骤,可参见[1],[2],[4].[10],[13],[33].最近二十余年,美国、日本、土耳其、中国大陆及台湾省发生了多次大地震,其中采用基础隔震的建筑物及桥梁也遭受了破坏,破坏情况可见[6]、[7]、[8]、[9]、[16]、[17]、[20]、[24]、[25]、[26]、[27]、[28]、[29]、[30]、[31]、[32]、[34]、[35]、[36].研究减隔震结构抗震性能的报告及出版物并不能很明确地说明减隔震技术的优越性,例如,不能够证明减隔震技术在减隔震结构抗震性能中的有效性.一个明显的原因是缺乏实际的工程验证,另一个原因就是缺乏理论基础和设计指导细则.在联邦公路署的资助下,作者和他的同事们对减隔震技术的理论基础以及建立减隔震设计指导原则的假定进行了多年的研究.主要研究内容为罕遇地震作用下阻尼在减隔震设计中所起的作用.本论文主要介绍该研究项目的由来及一些研究成果,主要包括:(1)大震下当前的减隔震设计方法优越性及不足;(2)建议的设计方法,抵御罕遇地震的设计周期窗口;(3)一种新的滚轴减隔震体系,能够有效地提高桥梁抗震性能.     

城市高架桥延性抗震体系与减隔震体系对比

以上海内环线改扩建工程为依托,选取典型标准联高架桥,分别采用延性抗震体系和减隔震体系进行结构抗震设计。对比了两种体系下的结构的抗震性能的具体表现,以及两种抗震体系在经济性上的差异。结果表明,城市高架桥采用减隔震设计体系,不仅可以获得更优的结构抗震性能,还能节省工程造价。     

Seismic Design for Bridges with Short Piers in High Earthquake Intensity Zones

针对高烈度区矮墩在地震中易发生脆性剪切破坏问题,结合《公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B20 - 01-2008)》,提出了含矮墩桥梁抗震设计对策.以高烈度区某两跨简支预应力混凝土T梁桥为例,分别提出了减隔震技术、多柱墩设计、采用复合短柱(FRP或钢套管)或高强度抗剪箍筋等具体方案和建议.利用专业MIDAS有限元软件建立减隔震、多柱墩设计方案数值分析模型,比较了在E2地震作用下各个设计方案中桥墩及桩基础纵、横向最大受力情况.结果表明,采用减隔震设计或多柱墩设计方案可有效降低矮墩及基础的地震需求,改善矮墩及基础在强震作用下的受力性能,适用于高烈度区矮墩桥梁的抗震设计.上述方案主要供设计人员在抗震概念设计阶段选用,以切实提高含矮墩桥梁抗震能力.     

多种减隔震装置共同作用的斜拉桥抗震分析

宝鸡市陈仓渭河特大桥是一座位于高烈度地区的混凝土斜拉桥,通过考虑斜拉桥受力特点,采用摩擦摆球型支座加黏滞阻尼器减隔震方案,考虑桩土作用,合理构建空间有限元模型,进行了斜拉桥的抗震分析与设计.抗震分析表明,该体系减震效果显著,能够有效减小桥梁纵横向位移,改善结构受力.     

大跨度连续梁桥减隔震技术研究综述

采用减隔震技术是解决大跨度连续梁桥抗震问题的新思路,但是大跨度连续梁桥对支座承载力和变形能力要求较高,进行减隔震设计较为困难。文章通过文献调研从设计方案的选用、新型装置的开发、设计方法、简化分析方法、非线性精确分析技术等方面总结了大跨度连续梁桥减隔震技术的研究现状。文章对大跨度连续梁桥减隔震技术的研究热点和发展前景进行了分析,总结探讨了该技术的特点和规律,为该技术的深入研究和推广应用提供参考。     

基于性能的大跨度中承式钢桁架拱桥减隔震设计

为研究适用于宽幅、大跨度中承式拱桥的合理抗震结构体系,以主跨160 m的聊城黑龙江路徒骇河大桥为工程背景,介绍了基于性能减隔震设计方法及各向异性减隔震设计实现方法,利用非线性动力时程分析方法研究了非减隔震体系、常规减隔震体系和基于性能的抗震体系对大跨度中承式钢桁架拱桥结构响应和抗震性能的影响。结果表明,大跨度中承式钢桁架拱桥的纵、横向动力特性相差较大,分别按照纵、横向自振周期进行减隔震设计,则地震响应更低、抗震性能更优,可实现基于性能抗震设计的思想。     

大跨度连续钢桁梁桥摩擦摆支座减隔震设计分析

为改善大跨度连续钢桁梁桥的抗震性能,以(102+4×168+102)m的济南长清黄河大桥主桥为背景,结合其结构特点采用摩擦摆支座对该桥进行全桥隔震及连续墩隔震方案设计。采用通用有限元程序SAP2000建立该桥空间有限元模型,以3条人工地震波作为激励,采用非线性时程分析方法对未隔震及应用摩擦摆支座隔震后的桥梁结构响应进行对比,结果表明:全桥隔震、连续墩隔震2种方案中摩擦摆支座均能起到良好的减隔震效果且满足设计要求。与全桥隔震方案相比,连续墩隔震方案中墩底弯矩和支座水平位移略大,但经济性更好,故综合考虑减隔震效果、经济性、支座尺寸等因素,推荐采用等效滑动半径为4m的摩擦摆支座连续墩隔震方案对该桥进行减隔震设计。     

铅芯橡胶支座在简支梁桥减隔震设计中的应用

在高地震烈度区,减隔震设计逐渐成为桥梁结构抗震设计的重要方法。以水晶大桥为例,对使用了铅芯橡胶支座的减隔震方案与传统的抗震方案进行了分析比较,并考虑了地基土桩土作用效应,验证了在高地震烈度区使用铅芯橡胶支座对桥梁有较好的减隔震效果。     

减隔震混合装置在独塔斜拉桥抗震设计中的应用

为验证减隔震混合装置(2种或多种减隔震装置的组合)对独塔斜拉桥的减隔震效果,以徐尹路潮白河大桥主桥为背景进行研究。将铅芯橡胶支座与液体粘滞阻尼器共同应用于该桥过渡墩的横桥向抗震设计,采用MIDAS Civil 2012分析减隔震混合装置对独塔斜拉桥抗震性能的影响,并通过对液体粘滞阻尼器进行参数分析,得到适用于该桥的减隔震装置参数。结果表明:减隔震混合装置可以用于解决独塔斜拉桥的横桥向抗震问题。相对于常规设计,减隔震混合装置可以避免盆式支座在横桥向发生剪切破坏,也可以有效降低过渡墩的受力;相对于单独采用铅芯橡胶支座的抗震设计,减隔震混合装置可以改善横桥向位移响应及桥塔的受力,但会略微增大过渡墩的受力。     

基于能力需求比法的矮墩大跨度PC连续梁桥延性和减隔震设计评价

针对墩身刚度差异明显的大跨度连续梁桥合理抗震体系选择的问题,以一座跨径布置为(90+150+90)m的矮墩变截面PC连续梁桥为工程背景进行分析.对比分析了在E2地震下采用延性抗震体系和利用摩擦摆支座的减隔震体系下桥梁关键构件的地震响应,然后运用能力需求比法对两种抗震设计下桥梁安全状态进行评价.结果 表明:采用延性抗震体系,制动墩承担较大地震力,桥墩虽保持弹性,但桩基和支座破坏,桥梁处于危险状态;利用摩擦摆减隔震支座进行减隔震设计,各墩地震水平力分担均匀且地震水平力有效减小,墩柱处于弹性状态,桩基和支座完好,桥梁处于安全状态.对于墩身高度矮,墩身刚度差异显著的大跨度PC连续梁桥,设置摩擦摆减隔震支座,可以改善结构抗震性能,满足桥梁在地震作用下的性能目标.     

雅叶高速康定过境段超高烈度区桥梁抗震设计

为研究超高烈度区中小跨径桥梁抗震设计特点,以康新高速康定过境段互通和主线桥梁设计为工程背景,对非规则桥梁提出了多种抗震设计方案,运用了非线性时程分析法,对比了常规混凝土与钢结构、下部圆柱墩与空心方墩,减隔震设计与延性设计对抗震的影响效果。研究表明：在超高烈度区,采用钢结构梁可以有效减小地震效应；从优化下部墩柱、系梁、盖梁自重等细部构造出发,可得到更卓越的抗震性能；在墩高较高时,减隔震设计方案不一定最合理,设计时需进行减隔震与延性设计方案对比。     

大跨度拱桥抗震设计探讨

目前,国内外现有的绝大多数桥梁工程抗震设计规范只适应于中等跨度的普通桥梁,超过适用范围的大跨度桥梁的抗震设计,则无规范可循。结合生产实例对大跨度拱桥的抗震研究分析提出了设计主要进行强度验算,重视高阶振型的影响和多点不同步激振(包括行波效应)和竖向地震动的影响,必要时采取适当的减隔震措施以减小地震反应,同时注重抗震措施的采用,确保大桥在设计地震作用下满足设防标准要求。同时对抗震分析计算中遇到的问题加以分析进而提出相应的对策措施。     

高烈度区曲线连续梁减隔震设计

以乌鲁木齐市安宁渠路(机场段)道路改线工程为工程背景,采用减隔震设计方法,对E2地震作用下高烈度区曲线连续梁结构进行非线性时程分析,并以Midas/Civil 2019 (v2.2)软件为工具,进行地震反应分析与验算.所得结果可对该类桥梁的减隔震设计提供有益参考.     

桥梁延性与减隔震设计方法应用研究

延性抗震设计与减隔震设计是目前桥梁抗震设计中2种常用的设计方法。对2种方法的思想、机理及适用范围进行了对比和分析,并应用2种方法对一座钢筋混凝土连续梁桥进行了抗震设计,通过对减震装置力学参数的优化分析得出了合理的减隔震措施。根据2种抗震设计方法的计算结果提出了最终的抗震设计方案。