宜宾临港长江大桥抗震设计研究
发布时间：2021-02-01 00:59
宜宾临港长江大桥为主跨522 m公铁合建斜拉桥,桥宽63.9 m。该桥采用国内首创公铁平层设计,建成后将成为世界上宽度及跨度第一的公铁两用钢箱梁斜拉桥。为保证该桥的抗震安全性,依据现有规范和国内外多座大桥经验,制定了抗震设防标准和性能目标。基于抗震及车致振动影响,提出结构减震率作为评价指标,并通过建立全桥有限元模型进行非线性时程分析,总结阻尼系数、阻尼指数等参数对结构响应的作用规律。结果表明,黏滞阻尼器的阻尼系数和速度指数均对桥体抗震性能有较大影响,结构减震率可良好的反映减隔震装置减震效果。最终采用参数优化后的黏滞阻尼器,同时考虑固定支座熔断的纵向约束体系,以兼顾正常使用和抗震设防需要,可为今后公铁合建桥梁抗震设计提供参考。
【文章来源】：铁道标准设计. 2020,64(S1)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
全桥立面布置(单位:m)
主桥梁部采用钢箱梁,主桥桥面公铁同层布置,4线设计速度300 km/h高速铁路设置在桥面中间,桥面两侧各布置3车道设计速度80 km/h的城市主干道、人行道及非机动车道。桥宽63.9 m,采用国内首创公铁平层设计,为世界跨度最大的公铁两用钢箱梁斜拉桥,世界宽度最大的公铁两用桥,主桥桥面布置及钢箱梁断面见图2。桥址区属低山丘陵及河谷冲积地貌,丘槽相间,地形波状起伏,地面高程260～370 m,相对高差50～100 m,自然横坡5°～25°,局部较陡。丘坡上覆土层较薄,基岩大部分裸露,地表多被垦为旱地。上覆第四系全新统人工弃土(Q4q)粉质黏土,坡洪积层(Q4dl+pl)松软土(粉质黏土)、粉质黏土,冲洪积层(Q4al+pl)松软土(粉质黏土)、粉质黏土、粉(细)砂、卵石土,坡残积层(Q4dl+el)粉质黏土,第四系上更新统冲积层(Q3al)粉质黏土、中(粗)砂、细圆砾土、卵石土;下伏基岩为侏罗系中下统自流井组(J1-2z)泥岩夹砂岩及灰岩、砂岩,下统珍珠冲组(J1z)泥岩夹砂岩、砂岩。
斜拉桥常见支承体系有全漂浮体系、半漂浮体系和塔梁固结体系。考虑到本桥上行4线城际铁路,列车制动力对结构位移的影响较为突出,采用黏滞阻尼器结合固定支座熔断机制的纵向约束体系,在正常使用状态和多遇地震水准下由固定支座发挥纵向约束作用。设计地震工况下考虑支座剪断[8],由阻尼器发挥作用,由此保障正常使用和抗震设防的需要。建立有限元模型时,桥塔、桥墩、主梁均为梁单元,斜拉索用索单元模拟[9],模型如图3所示。桥梁边界约束如表3所示,其中1代表约束,0代表无约束,F代表抗震支座,D代表黏滞阻尼器。
【参考文献】：
期刊论文
[1]减震榫对近场高烈度区大跨铁路连续梁桥抗震性能影响分析[J]. 董俊,曾永平,陈克坚,郑晓龙,刘力维,庞林. 铁道标准设计. 2020(08)
[2]3×340m公铁合建多塔斜拉桥结构体系研究[J]. 文望青,李的平,严爱国,黄纳新. 铁道标准设计. 2020(03)
[3]长联公铁两用钢桁梁桥采用速度锁定器装置减震性能研究[J]. 全伟,赵世超,温欣,王东升,李凤芹. 铁道标准设计. 2019(12)
[4]长周期地震动作用下斜拉桥粘滞阻尼器减震分析[J]. 陈百奔,冯仲仁,王雄江. 桥梁建设. 2018(05)
[5]减震榫与榫形防落梁装置应用于高速铁路简支梁桥的简化计算方法[J]. 周友权,李承根. 铁道标准设计. 2019(05)
[6]考虑行波效应的大跨度结合梁斜拉桥地震响应分析[J]. 许智强,赵人达. 铁道建筑. 2018(07)
[7]弹塑性索和黏滞阻尼器系统用于斜拉桥横向减震分析[J]. 游瀚,管仲国. 振动与冲击. 2017(14)
[8]液体黏滞阻尼器与双曲面球形减隔震支座联合应用研究[J]. 周友权. 铁道标准设计. 2017(06)
[9]有限元程序对索单元的模拟计算方法探讨[J]. 邓科,李翠,郝海龙,王灿东,郑德江. 公路. 2015(12)
[10]高烈度震区独塔斜拉桥减震优化设计[J]. 全伟,张雷,王砺文. 铁道标准设计. 2015(10)
博士论文
[1]自锚式斜拉—悬索协作体系桥合理成桥状态确定与若干问题研究[D]. 朱巍志.大连理工大学 2009
本文编号：3011902
【文章来源】：铁道标准设计. 2020,64(S1)北大核心
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
全桥立面布置(单位:m)
主桥梁部采用钢箱梁,主桥桥面公铁同层布置,4线设计速度300 km/h高速铁路设置在桥面中间,桥面两侧各布置3车道设计速度80 km/h的城市主干道、人行道及非机动车道。桥宽63.9 m,采用国内首创公铁平层设计,为世界跨度最大的公铁两用钢箱梁斜拉桥,世界宽度最大的公铁两用桥,主桥桥面布置及钢箱梁断面见图2。桥址区属低山丘陵及河谷冲积地貌,丘槽相间,地形波状起伏,地面高程260～370 m,相对高差50～100 m,自然横坡5°～25°,局部较陡。丘坡上覆土层较薄,基岩大部分裸露,地表多被垦为旱地。上覆第四系全新统人工弃土(Q4q)粉质黏土,坡洪积层(Q4dl+pl)松软土(粉质黏土)、粉质黏土,冲洪积层(Q4al+pl)松软土(粉质黏土)、粉质黏土、粉(细)砂、卵石土,坡残积层(Q4dl+el)粉质黏土,第四系上更新统冲积层(Q3al)粉质黏土、中(粗)砂、细圆砾土、卵石土;下伏基岩为侏罗系中下统自流井组(J1-2z)泥岩夹砂岩及灰岩、砂岩,下统珍珠冲组(J1z)泥岩夹砂岩、砂岩。
斜拉桥常见支承体系有全漂浮体系、半漂浮体系和塔梁固结体系。考虑到本桥上行4线城际铁路,列车制动力对结构位移的影响较为突出,采用黏滞阻尼器结合固定支座熔断机制的纵向约束体系,在正常使用状态和多遇地震水准下由固定支座发挥纵向约束作用。设计地震工况下考虑支座剪断[8],由阻尼器发挥作用,由此保障正常使用和抗震设防的需要。建立有限元模型时,桥塔、桥墩、主梁均为梁单元,斜拉索用索单元模拟[9],模型如图3所示。桥梁边界约束如表3所示,其中1代表约束,0代表无约束,F代表抗震支座,D代表黏滞阻尼器。
【参考文献】：
期刊论文
[1]减震榫对近场高烈度区大跨铁路连续梁桥抗震性能影响分析[J]. 董俊,曾永平,陈克坚,郑晓龙,刘力维,庞林. 铁道标准设计. 2020(08)
[2]3×340m公铁合建多塔斜拉桥结构体系研究[J]. 文望青,李的平,严爱国,黄纳新. 铁道标准设计. 2020(03)
[3]长联公铁两用钢桁梁桥采用速度锁定器装置减震性能研究[J]. 全伟,赵世超,温欣,王东升,李凤芹. 铁道标准设计. 2019(12)
[4]长周期地震动作用下斜拉桥粘滞阻尼器减震分析[J]. 陈百奔,冯仲仁,王雄江. 桥梁建设. 2018(05)
[5]减震榫与榫形防落梁装置应用于高速铁路简支梁桥的简化计算方法[J]. 周友权,李承根. 铁道标准设计. 2019(05)
[6]考虑行波效应的大跨度结合梁斜拉桥地震响应分析[J]. 许智强,赵人达. 铁道建筑. 2018(07)
[7]弹塑性索和黏滞阻尼器系统用于斜拉桥横向减震分析[J]. 游瀚,管仲国. 振动与冲击. 2017(14)
[8]液体黏滞阻尼器与双曲面球形减隔震支座联合应用研究[J]. 周友权. 铁道标准设计. 2017(06)
[9]有限元程序对索单元的模拟计算方法探讨[J]. 邓科,李翠,郝海龙,王灿东,郑德江. 公路. 2015(12)
[10]高烈度震区独塔斜拉桥减震优化设计[J]. 全伟,张雷,王砺文. 铁道标准设计. 2015(10)
博士论文
[1]自锚式斜拉—悬索协作体系桥合理成桥状态确定与若干问题研究[D]. 朱巍志.大连理工大学 2009
本文编号：3011902
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