大跨度连续梁桥减、隔震设计与分析.pdf

《大跨度连续梁桥减、隔震设计与分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第6期（总第170期）No.6(SerialNo.170)2013年12月CHINAMUNICIPALENGINEERINGDec.2013DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2013.06.006大跨度连续梁桥减、隔震设计与分析112唐祖宁,聂志宏,李建中（1.上海市城市建设设计研究总院，上海200125；2.同济大学桥梁工程系，上海200092）摘要：以两港公路大治河桥为例，针对大跨度连续梁桥结构的特点，在对E型阻尼器滞回耗能性能研究的基础上，采用E型阻尼器进行大跨度连续梁桥的减、隔震设计，并应用非线性时程方法研究了E型阻尼器的减震效果。结果表明：E型阻尼

2、器构造简单,能有效减小大跨度连续梁桥的地震反应。关键词：大跨度；鱼脊连续梁桥；减隔震；E型弹塑性阻尼器中图分类号：U448.215.255文献标志码：A文章编号：1004-4655（2013）06-0020-031工程概述1.50～20.00m，按二次抛物线变化，以满足结构大治河桥是上海两港公路重要桥梁工程，其受力要求。上部结构的主梁采用单箱多室箱梁横断主桥跨径组合为92m+158m+92m，桥梁横断面整面，梁高3.5m，挑臂长4.0m。图1为主桥总体布置。幅布置，并采用垂直梁格腹板系。鱼脊立墙高度大治河桥6号墩采用固定支座，其他桥墩采S4S5S6规划K0+381.122K0+42

3、8.122K0+520.122K0+678.122K0+770.122342拱极路X9479215892道路钢-混凝土叠合梁伸缩缝伸缩缝小箱梁20.0≥10.2规划河口宽105/cos26.5°φ800mm钻φ1500mm钻孔φ1500mm钻φ1500mm钻φ1500mm钻孔灌注桩孔灌注桩灌注桩孔灌注桩孔灌注桩桩长=50桩长=74桩长=74桩长=74桩长=74立面图1主桥总体布置图（m）[1-2]用纵向活动支座，在纵向地震作用下由于活动支2E型阻尼器滞回耗能性能与计算模型座滑动，梁体地震惯性地震力将主要由固定墩承E型阻尼器的耗能原理是利用发生弹塑性变形受，减小固定墩的地震反应是大治

4、河桥抗震设计的E型钢板进行弹塑性耗能（见图2），E型钢板的关键。在其大部分体积中进行塑性变形的扩展，同时能防在固定墩处采用E型弹塑性阻尼器连接桥墩止局部变形和应力集中。和梁体，在使用荷载作用下，E型阻尼器保持弹性，当地震水平力超过其屈服强度后，E型阻尼器进入塑性，利用弹塑性变形延长结构周期,耗散地震能量，达到减小固定墩地震力的目的。图2E型钢板收稿日期：2013-10-28在大治河桥使用的实际E型阻尼器的构造主第一作者简介：唐祖宁（1977—），男，高级工程师，硕士，主要从事大跨度桥梁结构研究。要由与桥墩、梁体连接的轴承、E形钢板组成（见20唐祖宁，聂志宏，李建中：大跨度连续梁桥减

5、、隔震设计与分析2013年第6期图3）。Fy为E型阻尼器的屈服力，kN，K0为E型阻尼器-1初始刚度，kN·m；Kd为E型阻尼器屈后刚度，-1kN·m。31801140430灌浆孔尺寸φ210至φ230孔深780垫石上的锚碇装置145514051240124017555050图5E型阻尼器的力-位移滞回曲线模型图3E型阻尼器构造3E型阻尼器减震效果分析为研究E型阻尼器的滞回耗能性能，对E型阻3.1动力计算模型尼器模型进行往复循环荷载试验，试验在同济大学为研究在大治河桥固定墩处采用E型阻尼器2000t双向试验加载机上进行，试验模型试件与大的减震效果，采用Sap2000有限元程序建立大

6、治河治河桥采用的实际E型阻尼器的缩尺比为1∶2。桥主桥的动力空间计算模型。有限元计算模型以顺图4a)为试验加载情况，图4b)为试验得到的E型桥向为X轴，横桥向为Y轴，竖向为Z轴。主桥阻尼器荷载-位移滞回曲线。箱梁、墩柱均采用空间的梁单元模拟。承台模拟为质点，赋予承台质量，并与墩底和桩基顶部节点形成主从连接。桥墩的桩基础均采用1个集中土弹簧模型加以模拟。二期恒载等效为线质量均匀施加主梁上。在有限元模型中考虑了活动支座的摩擦效应和E型阻尼器的滞回耗能性能。为了考虑滑动支座的摩擦作用，采用非线性连接单元进行模拟，非线性连接单元采用双线性模型（见图6）。a）试验加载F(x)(剪力)力/kN

7、300FmaxK-120120-xyxx(相对位移)y位移/mm-Fmax图6支座可滑动方向恢复力模型-300支座的初始弹性刚度为b）荷载-位移滞回曲线图4E型阻尼器试验及其荷载-位移滞回曲线（1）通过试验得出，E型阻尼器的力-位移滞回曲（2）线模型可以简化为图5所示的双线性模型。图5中式中：K为支座的初始刚度，kN/m；Fmax为活动支21唐祖宁，聂志宏，李建中：大跨度连续梁桥减、隔震设计与分析2013年第6期座临界滑动摩擦力；xy为支座临滑动时的位移，取表2承台底