基底摇摆隔震桥墩振动台试验与数值模拟研究

发布时间：2024-03-21 22:50

　　为了研究不同构造形式的基底摇摆隔震桥墩在不同水准地震作用下的响应规律和抗震性能,提出了设置高阻尼橡胶垫块和线性弹簧的两种基底摇摆隔震桥墩模型。通过振动台试验和数值模拟,对两种摇摆隔震桥墩的地震响应规律和抗震性能进行了对比研究。结果表明:两种基底摇摆隔震桥墩在不同水准地震作用后,桥墩均没有出现严重的破坏,其破坏特征主要表现为限位钢板的弯曲变形和提离约束部件的移位,桥墩呈现出良好的抗震性能;两种基底摇摆隔震桥墩相对于传统桥墩能够显著降低墩顶加速度和墩底应变响应,但墩顶水平位移响应也会相应增加,在摇摆隔震桥墩的设计上,应将墩顶水平位移作为主要设计参数;提出了两种基底摇摆隔震桥墩改进的Winkler两弹簧数值计算模型,通过与振动台试验结果对比,证明了该模型能够较好地模拟两种基底摇摆隔震桥墩的摇摆行为及其地震响应规律。

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【部分图文】：

图1基底摇摆隔震桥墩构造

提出的设置高阻尼橡胶垫块和设置线性弹簧的基底摇摆隔震桥墩模型如图1所示。该类摇摆隔震桥墩主要是由承台、加台、墩柱、限位钢板以及提离约束部件(高阻尼橡胶垫块或线性弹簧)等组成，其中，加台与墩柱作为整体进行设计，在承台与加台之间设立了一个提离面。与传统基底隔震桥墩构造相比，文中摇摆隔....

图2基底摇摆隔震桥墩减隔震原理

为了既能够达到抵御地震作用的目的，同时又满足正常使用功能，在设计中，同时考虑墩柱与基础提离面，在正常行车、风荷载以及多遇地震作用下，桥墩依靠墩柱、加台以及上部结构自重抵抗提离弯矩而不发生摇摆，并通过自身承载能力抵御地震作用。上述工况下摇摆隔震桥墩(以设置高阻尼橡胶垫块的摇摆隔震桥....

图4提离约束部件

试验中混凝土的设计强度等级为C30。根据JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》[19]，水泥采用普通硅酸盐32.5级，河砂采用中砂，碎石粒径为16～31.5mm，坍落度要求为10～30mm。混凝土配合比m水泥∶m砂∶m石子∶m水=1∶1.65∶3.35∶0.47。为....

图5提离约束部件构造

图4提离约束部件3个桥墩模型的纵筋和箍筋均采用直径为6mm的HPB235钢筋。依据GB/T228.1—2010《金属材料拉伸试验:第1部分:室温试验方法》[20]进行钢材材性测试。表3给出了钢材的实测材料力学性能。

本文编号：3934245