美国金门桥的抗震加固_陈开利

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1、美,刘海燕国金门桥的抗震加固陈开利美国金门桥的抗震加固,编译陈开利刘海燕,(铁道部大桥局桥科院湖北武汉43034):,。1作为美国象征之一的金门大桥建成后已运行了60多年此间先后进行过几次改造但在经历了989年美国摘要,。,,旧金山大地震后金门大桥管理局决定全面地进行一次抗震加固处理本次加固把设置阻尼器作为一种手段并进行了一。:、主塔、主塔基础、主缆、、风阀、。系列的试验研究与分析加固内容如下横联鞍座钢桥面板:杭震;;;;;;;关键词加固阻尼器横联主塔基拙主缆鞍座风阀钢桥面板:.72::1003一4714(1999)03一0047一06中图分类号U445文

2、献标识码A文章编号1飞前言}_~...~一一…一}、___.产_美国象征之一的6车道金门大桥建成后已度过了__一上一卜习!ti厄〔工竺〔了二`马」匾廷奎坠茱勿一一汀1___`口,。60个春秋也曾经历过几次修补1989年美国旧金山大一}{下七,,,地震中该桥虽未遭到破坏但仍有必要进行加固使其能承受大地震。翼2图2横截面图概况长1280·16m,边跨长342.9om,两侧的引桥中,一侧,,。1937年以后金门大桥成为连接旧金山及其北部为钢高架桥另一侧为钢拱桥地区不可缺少的运输路线。金门桥主梁为平弦式加劲析梁7.62m),主缆(高以1989年10月发生的罗马普里

3、塔地震为契机,间距为27.43。、m析梁由上平联下平联(50年代安装,。金门大桥管理局作了一系列调查决定要对该桥加固的)连接成整体。加劲析梁的每个节点都用吊索吊住。桥1km以南的。金门大桥28圣克鲁斯山脉中部发生面板支承在析梁的每个节点上悬吊结构通过风阀(把的里氏7.1级地震虽未对金门桥造成损害,但旧金山港竖向力变换成横向力,。)用主塔和支柱支承丰跨的风阀,、,湾桥的交通被封锁了1个月这向人们发出地震的规模容许发生纵向移动横向及竖向转动边跨约束主塔的。。主缆索支承,将会引起经济危机的警告纵向移动在主塔的铸钢鞍座上在桥梁的,。罗马普里塔地震以后金门桥管理局委

4、托林同炎两侧穿过空心的桥墩国际公n。,:司与Imbse国际联合公司进行地震加固设计主塔由多室柱形杆件组成各柱形杆件中车道以,金门大桥自1937年建成后共进行了三次大改造;上者用横向连结杆件相互约束车道下面用两组对角斜。:;。本次为第四次加固前三次大改造如下撑约束基础部分由下部宽大的钢筋混凝土桥墩支承,。(1)50年代为提高抗震稳定性增设了下平联.21地面震动,。(2)70年代更换了吊索,。金门桥位于1906年旧金山地震的圣安德烈断层以(3)80年代把钢筋混凝土桥面更换成钢桥面11.。1000,东31km处设计地震力其目标响应谱以具有金门桥的立面图如图1所示

5、加劲析梁的截面如图。.200052。1965,主跨~年再现期的最大地震为对象衰减常数为%的所示金门桥中的悬索桥的全长为96m,伙,曰份七与长煞}l~.`,叼日卜`山...r.山`一.一甲竺竺二竺兰置竺当、,`~一~~~~~一一~叫里.鱿灭之二二二二二.娜·58m一34290m一1280.16m_一图1金门桥的立面图:1999一03一26收稿日期国外桥梁1999年第期响应谱示如图。抗震加固设计用的地震波:根据1952(5)横联的压屈。..(2)、1985Sl)、,年的堪萨斯州7年的墨西哥城(除了因加固可消除的加劲析梁与主塔间的冲击关.,,1992(。年的兰兹

6、7)的地震记录设定了三种地震于金门桥的响应将依次从非线性效应进行讨论,,。波调整富里哀振幅使地震波与响应谱相一致2.4阻尼器的采用桥纵向—桥横向在加劲析梁与主塔间放置阻尼装置是桥梁加固的垂直方间—z。绷率/H项目之一使用粘性阻尼是为了不约束桥体的温度引起—.10.05100100的收缩而吸收大容量的力与变位。阻尼器由油缸内部的,。活塞构成粘性流体通过孔洞使力减小(衰减)根据下,,式在各伸缩缝的位置按整体的相关关系选择阻尼器侧1月!::的设计力为·s`/2,/2`/2F=(350一sookip/in)v按算出的最大速度1.sms/,在加劲朽梁与主塔间`少

7、/。2kN重点设置的阻尼器上产生的最大力为2643阻尼器的功效如表1所示0.010.1了表1阻尼器的功效周期s/带阻尼器无阻尼器项目容许值(加固)(既有)图3大地震时的响应谱阻尼器衰减力(kiP)5900。桥梁分析利用多点输入的功效地面震动是考虑断风阀变位(in)48.418.1层上震源的移动与从断层到桥址间的地面震动传递影风阀冲击(kiP)207002950。弦杆(应力/容许力)比22一响地面震动包含地震波的传递路径及震源的移动效主塔应力s(ki)5368果、地震波的反射、扭曲引起的偏差等。多点输入可调整主塔轴向剪力(kiP)1280013600,有

8、记录的地面震动的自由位移使其与CALTRAN相主塔凹凸不平(in)