川藏铁路大跨度钢桁拱桥近断层地震响应与减隔震措施
发布时间：2021-06-07 21:54
以川藏铁路近断层地震区某大跨度上承式钢桁拱桥设计方案为工程背景,采用反应谱法和时程分析法进行拱桥地震响应分析,并根据计算结果提出合理的减隔震措施建议。研究结果表明:拱桥结构首阶振型为拱梁横向对称弯曲,且反应谱法和时程分析法中横桥向响应均大于顺桥向响应,说明拱桥的横向为抗震的不利方向;由于近断层三向地震波的影响,桥梁结构弹性时程分析法的结构响应多大于相应地震水准下反应谱法的结构响应;未设置减隔震措施时,桥梁应力、内力及变形普遍不满足本桥的抗震设防要求;设置"摩擦摆支座+纵向阻尼器"减隔震措施后,桥梁自振周期有所增加,桥梁应力、内力及变形均明显减小,可满足川藏铁路桥梁更高设防目标的要求。
【文章来源】：铁道建筑. 2020,60(08)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
桥梁结构总体布置（单位：m)
对于摩擦摆减隔震支座，R对结构周期影响敏感。本桥为长周期结构，选用相应的摩擦摆支座滑动面半径较大，即R=9 m。但较大的滑动半径使结构在地震作用下产生较大且难以恢复的位移。因此结合工程实际，在使用减隔震支座的同时设置顺桥向的速度型阻尼装置，以增加耗能并减小结构的位移。减隔震支座及阻尼器布置形式为：主拱范围内除拱顶立柱外，其余立柱上部支座均采用减隔震支座，拱顶立柱和混凝土边墩采用常规抗震支座，其中拱顶立柱抗震支座设置为横向固定，纵向在较大地震作用下可实现活动，混凝土边墩设置为横向固定、纵向活动的形式。同时在两侧混凝土边墩各设置4个纵向阻尼器，当拱顶支座纵向活动后，纵向阻尼器可有效减少主梁在地震作用下的纵向变形，同时增加耗能的作用，阻尼器选择Maxwell阻尼模型。3 桥梁结构自振特性分析
分别提取结构在反应谱法、弹性时程法和减隔震模型时程法下的边墩墩底内力计算结果，见图3。由图3可知：(1)中震和大震作用下，弹性时程分析法的边墩墩底内力计算结果均大于相应地震水准下反应谱法的计算结果，且超越比例大于20%，未满足JTG/T B02-01—2008的要求，其超限原因与上同。(2)中震和大震作用下，采用减隔震措施后，边墩墩底弯矩均有所减小，其中大震作用下的顺桥向弯矩下降最大，达到30%以上，主要是由于边墩设置纵向阻尼器的原因。由此可知，适当的减隔震措施可以有效减小桥墩的内力响应。(3)采用截面特性计算器Xtract计算混凝土边墩墩底截面特性，墩底截面为顺桥向宽11 m、横桥向宽15 m的箱形截面，壁厚1.5 m，配筋率为1.584%，满足规范GB 50111—2006要求。结构在自重荷载作用下的截面横、顺桥向等效屈服弯矩分别为2.712×106,2.002×106kN·m。截面计算弯矩均小于屈服弯矩，桥墩截面保持弹性，满足既定的抗震性能目标。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近远场地震作用下基于摩擦摆支座的高速铁路连续梁桥减隔震研究[J]. 刘正楠,陈兴冲,张永亮,刘尊稳,张熙胤. 中国铁道科学. 2019(01)
[2]基于摩擦摆支座的大跨度双拱塔斜拉桥减隔震研究[J]. 李志强,王浩铭,王大千. 世界桥梁. 2018(06)
[3]摩擦摆支座参数对隔震桥梁地震响应的影响[J]. 占玉林,张磊,张强,姜哲勋. 桥梁建设. 2018(03)
[4]双曲面摩擦摆支座参数对桥梁地震响应的影响[J]. 廖平,赵人达,贾毅,向星赟,王永宝,邱新林,庞立果. 东南大学学报(自然科学版). 2016(06)
[5]主跨532m公铁两用斜拉桥的地震响应及阻尼器减震效果研究[J]. 郭辉,李永强,胡所亭,班新林. 铁道建筑. 2015(01)
本文编号：3217380
【文章来源】：铁道建筑. 2020,60(08)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
桥梁结构总体布置（单位：m)
对于摩擦摆减隔震支座，R对结构周期影响敏感。本桥为长周期结构，选用相应的摩擦摆支座滑动面半径较大，即R=9 m。但较大的滑动半径使结构在地震作用下产生较大且难以恢复的位移。因此结合工程实际，在使用减隔震支座的同时设置顺桥向的速度型阻尼装置，以增加耗能并减小结构的位移。减隔震支座及阻尼器布置形式为：主拱范围内除拱顶立柱外，其余立柱上部支座均采用减隔震支座，拱顶立柱和混凝土边墩采用常规抗震支座，其中拱顶立柱抗震支座设置为横向固定，纵向在较大地震作用下可实现活动，混凝土边墩设置为横向固定、纵向活动的形式。同时在两侧混凝土边墩各设置4个纵向阻尼器，当拱顶支座纵向活动后，纵向阻尼器可有效减少主梁在地震作用下的纵向变形，同时增加耗能的作用，阻尼器选择Maxwell阻尼模型。3 桥梁结构自振特性分析
分别提取结构在反应谱法、弹性时程法和减隔震模型时程法下的边墩墩底内力计算结果，见图3。由图3可知：(1)中震和大震作用下，弹性时程分析法的边墩墩底内力计算结果均大于相应地震水准下反应谱法的计算结果，且超越比例大于20%，未满足JTG/T B02-01—2008的要求，其超限原因与上同。(2)中震和大震作用下，采用减隔震措施后，边墩墩底弯矩均有所减小，其中大震作用下的顺桥向弯矩下降最大，达到30%以上，主要是由于边墩设置纵向阻尼器的原因。由此可知，适当的减隔震措施可以有效减小桥墩的内力响应。(3)采用截面特性计算器Xtract计算混凝土边墩墩底截面特性，墩底截面为顺桥向宽11 m、横桥向宽15 m的箱形截面，壁厚1.5 m，配筋率为1.584%，满足规范GB 50111—2006要求。结构在自重荷载作用下的截面横、顺桥向等效屈服弯矩分别为2.712×106,2.002×106kN·m。截面计算弯矩均小于屈服弯矩，桥墩截面保持弹性，满足既定的抗震性能目标。
【参考文献】：
期刊论文
[1]近远场地震作用下基于摩擦摆支座的高速铁路连续梁桥减隔震研究[J]. 刘正楠,陈兴冲,张永亮,刘尊稳,张熙胤. 中国铁道科学. 2019(01)
[2]基于摩擦摆支座的大跨度双拱塔斜拉桥减隔震研究[J]. 李志强,王浩铭,王大千. 世界桥梁. 2018(06)
[3]摩擦摆支座参数对隔震桥梁地震响应的影响[J]. 占玉林,张磊,张强,姜哲勋. 桥梁建设. 2018(03)
[4]双曲面摩擦摆支座参数对桥梁地震响应的影响[J]. 廖平,赵人达,贾毅,向星赟,王永宝,邱新林,庞立果. 东南大学学报(自然科学版). 2016(06)
[5]主跨532m公铁两用斜拉桥的地震响应及阻尼器减震效果研究[J]. 郭辉,李永强,胡所亭,班新林. 铁道建筑. 2015(01)
本文编号：3217380
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