BRB在近断层地震作用下曲线桥减隔震中的应用

发布时间：2021-11-21 13:19

　　为了减小曲线梁桥在近断层地震下的响应,本文在曲线梁桥的桥墩与主梁之间设置了防屈曲支撑（bucklingrestrained brace,BRB）。研究发现设置BRB能有效地减少近断层地震下主梁的位移与未设置BRB的桥墩的响应,但设置了BRB的桥墩地震响应会增大。为了解决这个问题,本文提出了BRB与铅芯橡胶支座组合使用的联合减震措施。分析结果表明,联合减震措施不仅能有效地降低设置BRB桥墩的地震响应,而且能显著减小近断层地震中主梁的位移与其他桥墩的地震响应。 

【文章来源】：工程抗震与加固改造. 2020,42(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

桥梁线型与支座布置

目前BRB按照组成材料分为三部分:核心耗能材料、约束单元材料和脱层材料[5]。其中核心耗能材料由低屈服点钢材制成。由于BRB的耗能原理为钢材的轴向永久变形，BRB的滞回曲线见图2所示[7]，这与Bouc-Wen模型较为接近，可以采用SAP2000中的Wen单元来模拟BRB构件[8]。本文采用规程[6]中推荐的Q235耗能型防屈曲支撑，并参考文献[12]中提出的BRB设计方法来选择BRB的参数。BRB等效刚度K由式(1)计算、屈服承载力Fy由式(2)计算，构件在模拟时屈服后刚度比β可取0.05[8]。式中:E为Q235钢的弹模，取2.0×105MPa;A为等效截面积，取1405mm2;L为构件长度，取3m。fy为钢材的屈服强度，A0为构件的截面面积，取1276mm2。SAP2000中模拟BRB的Wen单元参数见表2所示。

由图3与表6可知，无论是在#1墩还是#2墩安装BRB后，各墩顶主梁的位移均有不同程度的减小，各墩顶主梁顺桥向位移的减小程度基本相同，在34%左右。BRB布置在#1墩时，各墩顶主梁横桥向位移的减震效果则略有不同。#1墩的位移减震率达到45.4%，而#3墩的减震率仅有19.3%，减震效果最差，这说明距离BRB越远的桥墩减震效果越弱。

【参考文献】：
期刊论文
[1]防屈曲支撑在桥梁工程减震体系中的应用现状[J]. 张永亮,冯鹏飞,董阳,张磊,刘尊稳.  工程抗震与加固改造. 2017(06)
[2]国标Q235钢屈曲约束支撑低周疲劳试验研究[J]. 黄波,陈泉,李涛,王春林,吴京.  土木工程学报. 2013(06)
[3]汶川大地震公路桥梁震害初步调查[J]. 王东升,郭迅,孙治国,孟庆利,于德海,李晓莉.  地震工程与工程振动. 2009(03)
[4]近断层地震动的基本特征[J]. 刘启方,袁一凡,金星,丁海平.  地震工程与工程振动. 2006(01)

博士论文
[1]近场地震下桥梁结构基于性能抗震设计的能量方法[D]. 江辉.北京交通大学 2007

硕士论文
[1]设置防屈曲支撑的底框结构抗震性能研究[D]. 刘纯羽.西南科技大学 2016
[2]防屈曲支撑混凝土框架抗震性能试验研究[D]. 顾炉忠.北京工业大学 2010



本文编号：3509581