刚构体系斜拉桥横向减震分析研究.pdf

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1、桥梁工程刚构体系斜拉桥横向减震分析研究1112代筠杰，代以义，张全阳，朱宏平（1.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北武汉430010；2.华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074）摘要：建立了刚构体系斜拉桥有限元模型，进行了结构自振特性分析，对设不设置铅芯橡胶支座的2种模型进行了地震响应分析，并对减震支座参数进行了合理性研究。结果表明：刚构体系斜拉桥设置铅芯橡胶支座可以获得良好的减震效果。该结论可供同类型桥梁减震设计参考。关键词：斜拉桥；刚构体系；塔梁墩固结；减震；铅芯橡胶支座中图分类号：U442.55文献标志码：A文章编

2、号：1009-7767（2015）05-0074-04StudyonTransverseDampingofRigid-frameSystemCableStatedBridge1112DaiYunjie，DaiYiyi，ZhangQuanyang，ZhuHongping（1.CentralandSouthernChinaMunicipalEngineeringDesign&ResearchInstituteCo.，Ltd.，Wuhan430010，China；2.SchoolofCivilEngineeringandMechanicsHuazh

3、ongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China）Abstract:Thefiniteelementmodelofrigid-framesystemcablestayedbridgewasestablished，andthestructuralnaturalvibrationcharacteristicsandseismicresponseoftwomodelsofsettingornotsettingtheleadrubberbearingwereana鄄lyzed，alsother

4、ationalityofbearingdampingparameterswerestudied.Theresultsshownthattheleadrubberbearingofrigid-framesystemcablestayedbridgecanobtaingooddampingeffect.Keywords:cablestayedbridge；rigid-framesystem；towerbeampierconsolidation；damping；leadrubberbearing斜拉桥的梁、塔和墩三者的连接方式可分为全漂1工程概况浮

5、体系、半漂浮体系、塔梁固结体系和刚构体系等4种。某大桥主跨为便于桥下双向通航而采用了单孔，其中，刚构体系为梁、塔和墩三者互为固结，结构刚度桥跨布置为（85+127.5+268+127.5+85）m，全长693m；[1]大，但动力性能差。刚构体系斜拉桥抗震设计以往都结构体系采用塔、梁、墩固结体系；主梁采用分离式开未采用减震措施，上部结构地震力几乎全部由塔底承口钢箱-混凝土桥面板的组合截面结构；主桥全部采用担，导致在中高烈度地震区的桥墩和主塔底截面地震统一的截面高度4.485m，标准节段长15m。效应控制设计时，截面尺寸和配筋量均很大。主塔由竖直

6、的塔柱和弯曲的曲臂组成，构成“风我国一些科研人员曾对斜拉桥进行过地震反应帆”造型，塔柱和曲臂在主梁位置设置横梁，塔柱、曲臂[2]分析，如：孙颖等人对某独塔双索面塔梁墩固结体系和横梁形成稳定的三角形结构。其中：主塔高114.7m；斜拉桥进行了地震反应分析，但未进行减震分析；张琪边墩、辅助墩墩身为空心墩；基础均采用钢管复合桩[3]峰等人利用斜拉索的变形，确定刚构体系斜拉桥合基础。斜拉索布置成竖琴形，与主塔“风帆”造型相协[4]理成桥状态及合理施工状态；杜磊对某双塔单索面调。图1为桥型布置图。塔梁墩固结体系斜拉桥进行了地震响应分析。然而，学2模型建

7、立术界对刚构（塔梁墩固结）体系斜拉桥减震分析研究采用通用有限元软件MIDASCivil2012建立全桥却鲜有报道。基于此，笔者拟对某双塔单索面刚构体系有限元模型，主梁、塔柱、墩、承台、桩均采用梁单元模斜拉桥进行减震分析，但考虑到该桥桥塔采用单柱型，拟，斜拉索采用桁架单元模拟。全桥共划分为1464个横桥向刚度偏弱，因此仅对横向减震效果进行分析。单元。桩土的共同作用采用等代土弹簧模拟，等代土桥梁工程图1桥型布置图（cm）弹簧的刚度可采用m法计算。活动盆式支座采用一般表1结构自振特性连接特性中的滞后系统模拟，以考虑支座一定的能量阶次频率/Hz周期/

8、s振型描述耗散性，克服了以往采用弹性连接（线性模型）而致使10.2434.119主梁1阶反对称横向摆动计算结果不准确的缺点；支座铅芯橡胶支座采用一般20.2543.