川藏鐵路大跨度鋼桁拱橋近斷層地震響應(yīng)與減隔震措施
發(fā)布時(shí)間：2021-06-07 21:54
以川藏鐵路近斷層地震區(qū)某大跨度上承式鋼桁拱橋設(shè)計(jì)方案為工程背景,采用反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法進(jìn)行拱橋地震響應(yīng)分析,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出合理的減隔震措施建議。研究結(jié)果表明:拱橋結(jié)構(gòu)首階振型為拱梁橫向?qū)ΨQ彎曲,且反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法中橫橋向響應(yīng)均大于順橋向響應(yīng),說明拱橋的橫向?yàn)榭拐鸬牟焕较?由于近斷層三向地震波的影響,橋梁結(jié)構(gòu)彈性時(shí)程分析法的結(jié)構(gòu)響應(yīng)多大于相應(yīng)地震水準(zhǔn)下反應(yīng)譜法的結(jié)構(gòu)響應(yīng);未設(shè)置減隔震措施時(shí),橋梁應(yīng)力、內(nèi)力及變形普遍不滿足本橋的抗震設(shè)防要求;設(shè)置"摩擦擺支座+縱向阻尼器"減隔震措施后,橋梁自振周期有所增加,橋梁應(yīng)力、內(nèi)力及變形均明顯減小,可滿足川藏鐵路橋梁更高設(shè)防目標(biāo)的要求。
【文章來源】：鐵道建筑. 2020,60(08)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
橋梁結(jié)構(gòu)總體布置（單位：m)
對于摩擦擺減隔震支座，R對結(jié)構(gòu)周期影響敏感。本橋?yàn)殚L周期結(jié)構(gòu)，選用相應(yīng)的摩擦擺支座滑動面半徑較大，即R=9 m。但較大的滑動半徑使結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生較大且難以恢復(fù)的位移。因此結(jié)合工程實(shí)際，在使用減隔震支座的同時(shí)設(shè)置順橋向的速度型阻尼裝置，以增加耗能并減小結(jié)構(gòu)的位移。減隔震支座及阻尼器布置形式為：主拱范圍內(nèi)除拱頂立柱外，其余立柱上部支座均采用減隔震支座，拱頂立柱和混凝土邊墩采用常規(guī)抗震支座，其中拱頂立柱抗震支座設(shè)置為橫向固定，縱向在較大地震作用下可實(shí)現(xiàn)活動，混凝土邊墩設(shè)置為橫向固定、縱向活動的形式。同時(shí)在兩側(cè)混凝土邊墩各設(shè)置4個(gè)縱向阻尼器，當(dāng)拱頂支座縱向活動后，縱向阻尼器可有效減少主梁在地震作用下的縱向變形，同時(shí)增加耗能的作用，阻尼器選擇Maxwell阻尼模型。3 橋梁結(jié)構(gòu)自振特性分析
分別提取結(jié)構(gòu)在反應(yīng)譜法、彈性時(shí)程法和減隔震模型時(shí)程法下的邊墩墩底內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，見圖3。由圖3可知：(1)中震和大震作用下，彈性時(shí)程分析法的邊墩墩底內(nèi)力計(jì)算結(jié)果均大于相應(yīng)地震水準(zhǔn)下反應(yīng)譜法的計(jì)算結(jié)果，且超越比例大于20%，未滿足JTG/T B02-01—2008的要求，其超限原因與上同。(2)中震和大震作用下，采用減隔震措施后，邊墩墩底彎矩均有所減小，其中大震作用下的順橋向彎矩下降最大，達(dá)到30%以上，主要是由于邊墩設(shè)置縱向阻尼器的原因。由此可知，適當(dāng)?shù)臏p隔震措施可以有效減小橋墩的內(nèi)力響應(yīng)。(3)采用截面特性計(jì)算器Xtract計(jì)算混凝土邊墩墩底截面特性，墩底截面為順橋向?qū)?1 m、橫橋向?qū)?5 m的箱形截面，壁厚1.5 m，配筋率為1.584%，滿足規(guī)范GB 50111—2006要求。結(jié)構(gòu)在自重荷載作用下的截面橫、順橋向等效屈服彎矩分別為2.712×106,2.002×106kN·m。截面計(jì)算彎矩均小于屈服彎矩，橋墩截面保持彈性，滿足既定的抗震性能目標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]近遠(yuǎn)場地震作用下基于摩擦擺支座的高速鐵路連續(xù)梁橋減隔震研究[J]. 劉正楠,陳興沖,張永亮,劉尊穩(wěn),張熙胤. 中國鐵道科學(xué). 2019(01)
[2]基于摩擦擺支座的大跨度雙拱塔斜拉橋減隔震研究[J]. 李志強(qiáng),王浩銘,王大千. 世界橋梁. 2018(06)
[3]摩擦擺支座參數(shù)對隔震橋梁地震響應(yīng)的影響[J]. 占玉林,張磊,張強(qiáng),姜哲勛. 橋梁建設(shè). 2018(03)
[4]雙曲面摩擦擺支座參數(shù)對橋梁地震響應(yīng)的影響[J]. 廖平,趙人達(dá),賈毅,向星赟,王永寶,邱新林,龐立果. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[5]主跨532m公鐵兩用斜拉橋的地震響應(yīng)及阻尼器減震效果研究[J]. 郭輝,李永強(qiáng),胡所亭,班新林. 鐵道建筑. 2015(01)
本文編號：3217380
【文章來源】：鐵道建筑. 2020,60(08)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
橋梁結(jié)構(gòu)總體布置（單位：m)
對于摩擦擺減隔震支座，R對結(jié)構(gòu)周期影響敏感。本橋?yàn)殚L周期結(jié)構(gòu)，選用相應(yīng)的摩擦擺支座滑動面半徑較大，即R=9 m。但較大的滑動半徑使結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生較大且難以恢復(fù)的位移。因此結(jié)合工程實(shí)際，在使用減隔震支座的同時(shí)設(shè)置順橋向的速度型阻尼裝置，以增加耗能并減小結(jié)構(gòu)的位移。減隔震支座及阻尼器布置形式為：主拱范圍內(nèi)除拱頂立柱外，其余立柱上部支座均采用減隔震支座，拱頂立柱和混凝土邊墩采用常規(guī)抗震支座，其中拱頂立柱抗震支座設(shè)置為橫向固定，縱向在較大地震作用下可實(shí)現(xiàn)活動，混凝土邊墩設(shè)置為橫向固定、縱向活動的形式。同時(shí)在兩側(cè)混凝土邊墩各設(shè)置4個(gè)縱向阻尼器，當(dāng)拱頂支座縱向活動后，縱向阻尼器可有效減少主梁在地震作用下的縱向變形，同時(shí)增加耗能的作用，阻尼器選擇Maxwell阻尼模型。3 橋梁結(jié)構(gòu)自振特性分析
分別提取結(jié)構(gòu)在反應(yīng)譜法、彈性時(shí)程法和減隔震模型時(shí)程法下的邊墩墩底內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，見圖3。由圖3可知：(1)中震和大震作用下，彈性時(shí)程分析法的邊墩墩底內(nèi)力計(jì)算結(jié)果均大于相應(yīng)地震水準(zhǔn)下反應(yīng)譜法的計(jì)算結(jié)果，且超越比例大于20%，未滿足JTG/T B02-01—2008的要求，其超限原因與上同。(2)中震和大震作用下，采用減隔震措施后，邊墩墩底彎矩均有所減小，其中大震作用下的順橋向彎矩下降最大，達(dá)到30%以上，主要是由于邊墩設(shè)置縱向阻尼器的原因。由此可知，適當(dāng)?shù)臏p隔震措施可以有效減小橋墩的內(nèi)力響應(yīng)。(3)采用截面特性計(jì)算器Xtract計(jì)算混凝土邊墩墩底截面特性，墩底截面為順橋向?qū)?1 m、橫橋向?qū)?5 m的箱形截面，壁厚1.5 m，配筋率為1.584%，滿足規(guī)范GB 50111—2006要求。結(jié)構(gòu)在自重荷載作用下的截面橫、順橋向等效屈服彎矩分別為2.712×106,2.002×106kN·m。截面計(jì)算彎矩均小于屈服彎矩，橋墩截面保持彈性，滿足既定的抗震性能目標(biāo)。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]近遠(yuǎn)場地震作用下基于摩擦擺支座的高速鐵路連續(xù)梁橋減隔震研究[J]. 劉正楠,陳興沖,張永亮,劉尊穩(wěn),張熙胤. 中國鐵道科學(xué). 2019(01)
[2]基于摩擦擺支座的大跨度雙拱塔斜拉橋減隔震研究[J]. 李志強(qiáng),王浩銘,王大千. 世界橋梁. 2018(06)
[3]摩擦擺支座參數(shù)對隔震橋梁地震響應(yīng)的影響[J]. 占玉林,張磊,張強(qiáng),姜哲勛. 橋梁建設(shè). 2018(03)
[4]雙曲面摩擦擺支座參數(shù)對橋梁地震響應(yīng)的影響[J]. 廖平,趙人達(dá),賈毅,向星赟,王永寶,邱新林,龐立果. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[5]主跨532m公鐵兩用斜拉橋的地震響應(yīng)及阻尼器減震效果研究[J]. 郭輝,李永強(qiáng),胡所亭,班新林. 鐵道建筑. 2015(01)
本文編號：3217380
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