新型抗震缓冲装置的设计及其在简支梁桥中抗震性能的研究

针对国内外对桥梁缓冲装置的形式和抗震性能研究不足的情况,基于高弹性橡胶材料,设计了一款应用于桥梁的主梁与主梁、主梁与桥台之间的新型桥梁抗震缓冲装置,此装置造价低、拆卸方便且便于维护。通过同济大学加载实验室的液压伺服作动器进行加载,得到该装置的四折线滞回模型和力学模型。并以简支梁桥为例,通过建立有限元模型,分析在不同桥梁孔数、桥墩高度、桥梁跨径以及桥梁跨径比的情况下,对桥梁端位移、主梁轴力、墩顶剪力和碰撞力等关键受力参数进行抗震性能研究,结果表明:该装置可以通过自身变形吸收地震波带来的冲击力,减小地震作用引起桥梁的受力和变形,可明显提高桥梁的抗震性能,具有较高的推广价值。     

大跨径框架墩在跨线桥中的应用

结合某高速公路框架墩的设计,对跨路方案的比选和大跨径框架墩的构造形式进行了分析,并针对大跨径框架墩在设计和施工中遇到的问题进行了深入研究,得出了一些有意义的结论,希望能对同类设计提供参考.     

客运专线无砟轨道预应力混凝土T构桥设计跨径研究

为寻求客运专线无砟轨道预应力T构桥梁的合理跨径,对该类型桥梁的主要刚度指标:ZK静活载作用下梁体竖向挠度、横向位移、梁端竖向转角、3m梁段扭转变形以及残余徐变变形进行研究,分析T构桥设计的刚度控制指标对经济性的影响。结果表明:T构桥梁部高跨比一定时,随着跨径的增长,梁体各项刚度指标的计算值也随之增加,梁端竖向转角这一刚度指标控制无砟轨道T构桥设计;通过采用增加梁高措施,提高了梁体刚度,可有效降低梁端竖向转角,采用主墩纵向尺寸加大或基础刚度增加等措施,对梁端竖向转角的改善不明显;从技术和经济性两方面分析,客运专线无砟轨道预应力混凝土T构桥单侧跨度以不大于80m为宜。     

速度锁定支座在中新生态城故道桥上的应用

以中新天津生态城中生大道跨蓟运河故道桥为工程背景,介绍了速度锁定支座对桥梁纵向抗震性能的影响.利用Midas/Civil软件对该桥进行了非线性时程分析,分别计算了设置普通盆式橡胶支座和设置速度锁定支座时桥梁结构的动力响应,计算中考虑了桩土相互作用.结果表明：速度锁定支座能够使活动墩与固定墩一起抵抗地震作用,固定墩墩顶剪力大幅减小;速度锁定支座使固定墩墩底弯矩明显减小,其最大弯矩几乎减小了一半,大大减小了固定墩的造价;速度锁定支座使梁端最大位移几乎减小了一半,有效地减小了梁端位移,有利于防止落梁的发生.     

大跨径混合梁连续刚构桥边中跨比及墩高性能研究

大跨径混合梁连续刚构桥中跨采用大节段钢箱梁,减轻了结构自重,增加了桥梁跨度。目前修建的大跨径混合梁连续刚构并不多见,混合梁多运用于斜拉桥中,故混合梁连续刚构桥的诸多问题并未得到解决,如混合梁连续刚构桥的边中跨比,混合梁连续刚构的适宜墩高等。以瓯江特大桥主桥为背景工程,通过改变边跨跨径和桥墩高度来研究大跨径混合梁连续刚构桥的边中比及墩高性能。大跨径混合梁连续刚构桥在恒载效应、收缩徐变效应、活载效应以及结构自振特性等方面,边跨增大对结构整体刚度影响不大,仅对边跨刚度影响较大。总体上中跨效应大于边跨效应,中跨结构刚度对结构的整体刚度起决定性作用。对桥墩的高度变化影响分析表明桥墩高度不宜做的过低,否则效应值会出现突变,当墩高增加到一定程度,对主梁的受力性能改善程度有限。     

改变支座模型对梁式桥地震反应的影响分析

针对一座4跨梁式桥在地震作用下的反应,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元建立4种模型进行了动力特性分析;并选取3条地震波,进一步对比分析了支座模型改变后连续梁桥和简支梁桥内力和位移的地震反应。结果表明:改变梁式桥支座模型,上部结构在桥台和梁端间伸缩缝处及相邻梁和桥墩间伸缩缝处相对位移的地震反应会明显变大,但桥墩内力和位移的地震反应明显减小,隔震效果显著;合理选择台梁间、墩梁处和相邻梁体间伸缩缝处限位弹簧装置的刚度可以有效地减小上部结构在地震中的相对位移,防止其发生梁端碰撞和落梁破坏。     

山区高烈度地震区连续刚构桥抗震设计分析

以云南某高速公路桥梁为研究对象,从桥墩构造选型和主要构件抗震性能方面进行概念设计及体系研究;建立桥梁空间有限元模型,考虑桥墩和系梁塑性铰及梁端碰撞效应进行非线性时程分析,结果表明,采用横向分肢的双肢薄壁墩与分离式承台方案可使高低不同的主墩及分联墩受力更为均衡,在桥墩中部设置一道横系梁提高了整体刚度,可减轻梁端碰撞危害,减小了地震作用下边墩底塑性铰转角,使主桥各墩总体上保持弹性状态,仅主墩局部发生可修复的轻微损伤,实现了拟定的抗震设防目标。     

临时墩对斜拉桥最大双悬臂施工状态的抗风性能影响分析

大跨径斜拉桥在最大双悬臂施工状态下其结构刚度较小,对于风荷载引起的结构风致振动响应较为敏感,增设临时墩能有效提高结构竖向刚度,改善结构抗风性能。以主跨跨径为316m的双塔斜拉桥最大双悬臂施工状态处于台风期为背景,通过有限元计算分析了3种临时墩设置方案(不设临时墩、设置边跨临时墩以及设置中、边跨临时墩),在最大双悬臂阶段对结构动力特性以及抗风性能的影响。研究结果表明:设置中、边跨临时墩方案对结构竖弯和扭转基频提高显著,相比于仅设边跨临时墩方案,结构颤振临界风速和静风扭转临界风速分别提高了82.5%和83.4%;设置中、边跨临时墩使结构主梁和塔柱在风荷载组合工况下位移响应大幅度减弱。     

多跨连续梁桥横向减隔震分析

一阶横弯多跨连续梁桥,当地震作用时,仅依靠增大横桥向刚度的方法来减小连续梁的横桥向位移,会带来很大的墩底反力和弯矩。墩底弯矩过大又会引起桥墩压溃和主梁横向位移过大。文章针对工程中最常见的一种减隔震装置一铅芯橡胶支座,以某9m×40m大跨连续梁桥为模型,以墩底内力和主梁横向位移作为研究对象,利用非线性时程分析方法,采用普通橡胶支座的方案和采用橡胶支座的9个方案在三条人工波的最大地震响应进行比较分析,研究了铅芯橡胶支座不同的布置方式,及其设计参数的选取对多跨连续桥梁横向减隔震性能的影响。并得出了以下结论:铅芯橡胶支座的个数和布置方案对桥梁结构在地震作用下的减隔震效果影响很大;合适的布置铅芯橡胶支座等减隔震装置可以有效的减少地震作用下桥梁结构的地震响应,可以显著提升结构的抗震能力;铅芯支座的硬化比对横向位移影响不大,对横向内力的影响稍大。     

地震作用下LRB隔震桥梁碰撞临界间隙分析

采用LRB隔震支座增大了梁体在地震作用下碰撞的可能性,确定隔震梁桥邻跨间避免地震碰撞的最小间隙对于桥梁减隔震措施的设计有着显著意义.以隔震连续梁桥梁端相对位移为研究对象,通过桥梁结构拆分,运用振型分解法推导梁体在地震作用下相对位移的最大值反应谱计算方法.采用等效双线性铅销橡胶支座模型,通过迭代计算梁端相对位移并分析SRSS和CQC振型组合法适用性.采用非线性时程分析法计算连续梁的相对位移,验证了反应谱方法预测梁端地震临界间隙的可行性.结果表明:地震作用下梁端相对位移与相邻结构的周期和阻尼比有关,梁端采用CQC组合的反应谱方法能较好预测梁体在地震作用下梁体避免碰撞的临界间隙.提出了基于反应谱方法隔震桥梁间隙设计方法,可供设计人员参考.     

伸缩缝间隙及纵向阻尼器对斜拉桥的碰撞影响

针对目前国内关于斜拉桥伸缩缝间隙对斜拉桥地震响应影响规律的研究还不够深入和全面,以九江斜拉桥为分析对象,建立碰撞分析模型,不仅较为系统地分析了伸缩缝间隙对斜拉桥与引桥之间碰撞响应的影响规律,而且研究了伸缩缝间隙对斜拉桥关键截面内力和梁端纵向位移的影响情况,并与设置纵向阻尼器后的情况进行了对比分析.研究表明:伸缩缝间隙不仅对伸缩缝处的碰撞响应有较大影响,而且对引桥固定墩墩底弯矩、塔底弯矩及梁端纵向位移响应也有一定影响.设置纵向阻尼器不仅可以有效降低伸缩缝处的碰撞响应,而且对控制斜拉桥主桥关键截面的内力和位移响应均有较好的效果,是一种比较理想的斜拉桥减震措施.     

高性能板式减震橡胶支座性能研究

采用理论分析和试验验证相结合的方法,针对一座3联(12跨)不等墩高连续梁桥,对比了高性能板式减震橡胶支座隔震体系和传统板式橡胶支座隔震体系下桥梁结构的动力特性、墩底弯矩、支座位移、支座竖向承载性能和支座复位能力。相较于传统的板式橡胶支座,高性能板式减震橡胶支座隔震结构的自振周期稍有延长、墩底弯矩能需比更大、支座位移响应相差不大,高性能板式减震橡胶支座更能满足抗震需求。     

更换盆式橡胶支座施工工艺

佛开高速公路九江大桥主桥边跨盆式橡胶支座发生严重滑移,通过对620m长主跨(每个支座反力达3230kN)的盆式橡胶支座进行更换施工,在墩顶搭设施工平台,对墩顶和梁底进行处理,安装超薄千斤顶进行分级顶升后布设监时支撑,对旧支座拆除再更换的施工工艺进行研究,顺利解决了大荷载及在小操作空间内更换支座的施工工艺及施工监控,工程质量达到了设计要求。本文内容对大跨径桥梁的支座更换的施工及控制具有一定的指导意义和参考价值。     

黄茅海跨海通道工程高栏港大桥结构体系设计

黄茅海跨海通道工程高栏港大桥为主跨700m大跨径斜拉桥,需克服强台风、高烈度地震、强海水腐蚀、高船撞力等不利的建设条件。在设计过程中,研究了其在百年风、温度、活载、地震等作用下的受力特点,确定了其合理的结构体系。纵向在塔梁连接处设置动力阻尼加刚性限位装置以控制塔身内力以及塔顶、梁端位移。横桥向在辅助墩、过渡墩处设置摩擦摆减隔震支座,使辅助墩、过渡墩墩身及基础在静、动力荷载作用下内力及位移均较为合理。通过合理的梁段划分、拉索布置及索力调整,不设塔梁连接处竖向支撑,降低了施工难度,提升了桥梁景观及经济性。     

隔震连续梁桥地震作用下梁间碰撞响应的研究

铅芯橡胶支座隔震的桥梁在地震作用下相邻梁体间容易产生碰撞.以3等跨连续梁桥为对象,建立了考虑隔震支座非线性的桥梁碰撞模型,通过非线性时程分析研究了纵向地震作用下相邻联梁体间的碰撞响应.计算结果表明,隔震桥梁在地震作用下更容易发生梁间碰撞,碰撞产生相当大的撞击力,使主梁的轴力响应巨幅增大,但主梁的位移及墩的剪力、位移响应增大不明显.影响碰撞响应的主要因素是相邻联的周期比和基本周期的大小、伸缩缝间隙的大小.铅芯橡胶支座在桥梁地震碰撞中能消耗碰撞能量,可以有效地减小碰撞响应,对桥梁起到一定保护作用.     

大跨高墩刚构与低墩连续组合桥梁纵向抗震结构体系分析

为研究横跨U形深峡谷地带桥梁纵向抗震结构体系,以高烈度区的某150m高墩连续梁桥结构体系为背景,建立了三维空间有限元模型,研究了不同类型墩梁约束结构体系的抗震性能,确定了高墩刚构+低墩连续组合桥梁结构。以桥梁关键截面内力响应和梁端位移为比选阻尼器参数评价指标,确定了梁端黏滞阻尼器参数,研究了高墩大跨度连续刚构桥梁端设置纵向阻尼器的减震效果。研究结果表明,在横U形深峡谷地带修建连续梁桥,适宜选用高墩刚构与低墩连续组合桥结构体系,且在桥梁端设置黏滞阻尼器,墩底纵向弯矩、梁端位移、墩梁相对位移等得到了有效地控制,确保了高烈度区高墩大跨度连续梁桥的抗震安全性。     

金安金沙江大桥地震响应及阻尼器减震耗能应用研究

对特大跨径悬索桥,为保证其在地震作用下桥塔始终维持弹性受力,且有效控制梁端位移,以云南金安金沙江大桥为工程背景,采用空间梁单元和桁架单元,考虑多种非线性因素,建立有限元模型,通过E2地震作用下反应谱分析结果得到地震响应规律,进而对阻尼器参数进行比选并研究其减震效果。研究结果表明:桥塔最不利位置在塔底部;阻尼速度指数确定后,阻尼常数增加则塔底弯矩、塔顶位移、梁端位移及阻尼器位移减小,阻尼常数较小时,其变化对减震效果敏感,随着阻尼常数增大,效果趋于平稳,塔底弯矩、塔顶位移、梁端位移达到最小值后出现增长趋势;采用黏滞阻尼器后,华坪侧塔底纵向弯矩减幅达18%、塔顶纵向位移减小34.5%、梁端、跨中及支座纵向位移减幅均在60%以上,减震效果显著。     

日本黑部川大桥——首座波形钢腹板铁路桥

<正>黑部川大桥(Kurobegawa Bridge,见图1)位于日本富山县黑部市的北陆新干线上,跨河流部分为6跨连续波形钢腹板箱梁桥,长344m,跨径布置为(2×50+2×72+2×50)m,箱梁高3.3~4.8 m。中间3个桥墩支点处墩梁固结,其它桥墩支点处采用滑动橡胶支座支承。该桥是日本首座波形钢腹板铁路桥,由于铁路桥活载比公路桥大,因此对桥梁的疲劳耐久性进行了各种试验研究,结果发现在波形     

大跨Y型墩连续刚构桥设计

安庆市勇进路大桥的主桥是采用跨径组合81 m+148 m+81 m=310 m的三跨变高度连续刚构桥，大桥整体线形呈平面“S弯”，达到“直曲有度，相得益彰”效果，主墩采用Y型墩造型，通过对大桥的总体设计、对主桥的主梁、主墩等结构设计与计算，可以达到在满足通航净空的前提下，有效减小主跨跨径、降低主墩处梁高、改善墩底截面受力，又能使整体造型典雅优美，使之能融入宽广湖面而具有自然意境，可为类似桥梁的设计提供相关经验和参考。     

V形墩连续刚构桥施工关键技术研究

<正>0引言V形墩连续刚构桥造型新颖、轻巧,结构体系具有连续梁和斜腿刚架的受力特性,与相同跨径的连续梁桥相比,缩短了计算跨径,降低了梁高;与墩梁固结的竖向墩连续刚构相比,减少了跨中和支点部位的弯矩,因而节省了上部结构工程数量,且减轻了上部结构质量,也使得下部结构轻型化。国内第