摩擦摆支座隔震非线性时程分析研究

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1、80桥梁结构城市道桥与防洪2016年01月第01期摩擦摆支座隔震非线性时程分析研究卫菊瑞，童景盛。(1．南宁市城乡规划设计研究院，广西南宁530002；2．中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃兰州730000)摘要：通过对某黄河大桥摩擦摆隔震支座这一新型结构型式在地震作用下的非线性时程分析研究，对比固定结构和摩擦摆结构在地震作用下的反应，通过地震反应分析及抗震验算，认为摩擦摆隔震系统能有效地降低结构的各种反应，较好地克服其他支座固定方向水平抗剪承载力不足的缺陷，具有明显的减震效果。与非隔震方案相比，摩擦摆隔震支座具有更高的安全储备。关键词：摩擦摆

2、支座；非线性；时程分析；抗震性能中图分类号：U443．36文献标志码：A文章编号：1009—7716(2016)01—0080—040引言2动力计算参数及有限元分析模型Ol桥梁抗震设计中，引入摩擦摆支座减隔震技该桥二期恒载(含桥面铺装、栏杆、防撞墙)约号号术，是利用该装置在满足正常使用功能要求的前为66kN／m。承台底桩基的边界条件简化成平动及墩墩提下，达到延长结构的基本周期、消耗地震能量，转动弹簧模拟，计算模型考虑桩土共同作用，弹簧4●从而降低结构的地震力的目的。因线性时程分析的刚度用m法计算。对于本桥以制动墩2号墩为例946不能够考虑非线性连接单

3、元的非线性属性，所以进行分析，其桩侧土为砂岩，取m=120000kN／m4。摩擦摆支座减隔震装置一般需要使用边界非线性各墩桩基础的平动及转动弹簧计算参数列于表1。连接单元去模拟，这就需要进行相关条件下结构主梁及桥墩采用空间梁单元模拟，地震作用反应3l的非线性动力分析。本文通过对某跨黄河大桥进分析时，固定及活动支座均采用理想约束，本桥k829行摩擦摆支座隔震非线性时程反应分析研究，认号主墩为摩擦摆式固定支座，计算模型见图1。为摩擦摆隔震系统因不存在水平抗剪问题，能较86表1弹簧刚度表(转动：kN·m／rad；平动：kN／m)好地克服其他支座固定方向水平

4、抗剪承载力不足67、罟的缺陷，具有明显的减震效果，与非隔震方案相比，摩擦摆隔震方案有更高的安全储备。5●51521工程概况某黄河大桥为3跨预应力混凝土连续箱梁桥，主桥桥跨布置为90m+165m+90m，在国内也算单跨较大的预应力混凝土连续梁，加之在抗震等级较高且频发地区，动力分析尤为重要。其0号～3号桥墩墩高分别为7m、14m、17m及12．5m。其中0号、3号桥墩采用实体式墩，1号及2号桥墩采用空心墩(2号墩为制动墩)，基础采用钻孔灌图1有限元计算模型注桩基础。上部结构为单箱单室的变截面梁高，桥主桥主要抗震设计参数见表2。面宽为16．5m，其中行车

5、道宽为11．25m。抗震设表2抗震设计参数表防烈度为8度，场地特征周期为0．4s，场地类别为Ⅱ类，抗震设计分组为第三组。收稿日期：2015—09—10作者简介：卫菊瑞(1975一)，女，山西沁县人，高级工程师，从事城市道路与桥隧工程设计研究工作。