雙曲面球型減隔震支座曲線連續(xù)梁橋減隔震

介紹了雙曲面球型減隔震支座的構(gòu)造特點(diǎn)和工作機(jī)理,表明其能夠滿足減隔震支座的三個(gè)基本要求,并具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗震性能穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn).分析了在地震作用下該支座產(chǎn)生豎向位移的原因和影響因素,并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果.通過(guò)對(duì)一個(gè)2跨連續(xù)梁橋算例的非線性時(shí)程反應(yīng)分析,表明此豎向位移對(duì)梁體的響應(yīng)不會(huì)有很嚴(yán)重的影響,該支座完全可以滿足連續(xù)梁橋的減隔震要求.

闡述了雙曲面球型減隔震支莊的工作原理及其力學(xué)特性,雙曲面球型;成隔震支座減隔震性能的主要影響參數(shù)為滑動(dòng)球面的摩擦系數(shù)和兩個(gè)球面的球心距。為了研究各參數(shù)對(duì)支座減隔震性能的影響,通過(guò)對(duì)-5跨連續(xù)梁橋模型的計(jì)算分析,得出在不同參數(shù)組合下橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),討論了各參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響規(guī)律,并對(duì)工程應(yīng)用中選取較優(yōu)的;成隔震支座參數(shù)提出了建議。

介紹了美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(aashto)下的橋梁減隔震設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、減隔震支座的工作原理及類型,通過(guò)對(duì)位于高烈度地震區(qū)的連續(xù)預(yù)制箱梁的減隔震支座計(jì)算分析對(duì)比,為海外項(xiàng)目的橋梁抗震支座選取提供參考,也為橋梁下部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算提供設(shè)計(jì)依據(jù),從而保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性及安全性.

一、工程概況鐵路橋梁雙曲面球型減隔震支座是一種新型橋梁鋼支座,是為適應(yīng)新的《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(gb50111-2006)要求而設(shè)計(jì)的鐵路橋梁支座,該支座由中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)、衡水

減隔震型支座作為橋梁實(shí)現(xiàn)抗震、減震的有效方法和重要手段,已經(jīng)成為橋梁抗震設(shè)計(jì)的首選。雙曲面球型減隔震支座具有雙球面的球體,利用簡(jiǎn)單的鐘擺機(jī)理延長(zhǎng)橋梁的自振周期,從而降低加速度反應(yīng),并通過(guò)橋身自重提供所需的自復(fù)位能力,幫助橋梁上部結(jié)構(gòu)回到原來(lái)的位置,具有完備的減震功能,良好的耐久性能,適合在震區(qū)橋梁上大面積推廣使用。

減隔震支座是橋梁抗震的一項(xiàng)有效措施，目前已在國(guó)內(nèi)外橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用。以西安市某立交曲線橋?yàn)楣こ瘫尘?，在以往學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)了橋梁常用減隔震裝置的力學(xué)特點(diǎn)和數(shù)值模擬方法，并運(yùn)用非線性時(shí)程分析方法研究減隔震橡膠支座對(duì)曲線橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移響應(yīng)的影響。通過(guò)選用普通支座與幾種常用的減隔震支座分別分析，比較其抗震性能，為橋梁減、隔震設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參考。

以西安市某立交曲線橋?yàn)楣こ瘫尘?在以往學(xué)者研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)了橋梁常用減隔震裝置的力學(xué)特點(diǎn)和數(shù)值模擬方法,并運(yùn)用非線性時(shí)程分析方法,研究減隔震橡膠支座對(duì)曲線橋結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移響應(yīng)的影響,分析比較了普通支座與幾種常用減隔震支座的抗震性能,為橋梁減隔震設(shè)計(jì)提供參考。

1.1.1.雙曲面球型減隔震支座簡(jiǎn)介 雙曲面球型減隔震支座是國(guó)內(nèi)廠家在結(jié)合我國(guó)橋梁建設(shè)的實(shí)際情況下,通過(guò) 對(duì)技術(shù)上非常成熟的球型滑動(dòng)支座進(jìn)行改造而研發(fā)的，屬于摩擦擺式隔震支座。 該支座將普通球型滑動(dòng)支座的平滑動(dòng)面改為球面，結(jié)構(gòu)上包括一個(gè)具有滑動(dòng)凹球 面的上支座板、一個(gè)具有雙凸球面的中支座板和一個(gè)具有轉(zhuǎn)動(dòng)凹球面的下支座板， 滑動(dòng)球面和轉(zhuǎn)動(dòng)球面的摩擦副均由不銹鋼板和聚四氟乙烯板組成。 雙曲面球型減隔震支座有固定、活動(dòng)（單向和雙向）之分。其中固定雙曲面 球型減隔震支座的構(gòu)造如圖4-51所示。上支座板的頂面與梁體通過(guò)螺栓相連， 成為一個(gè)整體。上支座板下表面與中支座板的滑動(dòng)球面相切，中支座板下表面與 下支座板的轉(zhuǎn)動(dòng)球面相切，下支座板則與橋墩或蓋梁通過(guò)螺栓相連，成為一個(gè)整 體。環(huán)形套箍限位環(huán)與上支座板通過(guò)螺栓相連，包圍在下支座板外側(cè)，可以提供 正常使用下的水平承載力。在常時(shí)荷載作用

華陽(yáng)特大橋?yàn)?09m+168m+109m的矮墩特大跨徑連續(xù)梁橋,由于其上部結(jié)構(gòu)質(zhì)量與下部水平抗推剛度均很大,遭遇強(qiáng)震時(shí)水平地震慣性力巨大,將導(dǎo)致在常規(guī)設(shè)計(jì)思路下墩身、樁基尺寸和配筋難以滿足受力要求。為解決上述難題,在設(shè)計(jì)比選和論證中較好地引進(jìn)了減隔震技術(shù),對(duì)該橋采用雙曲面球型減隔震支座的抗震設(shè)計(jì)過(guò)程和心得進(jìn)行了論述。

本文將結(jié)合某橋梁，簡(jiǎn)要的介紹了彈塑性鋼減隔震支座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及減隔震的原理，通過(guò)結(jié)合有限元分析軟件建立全橋有限元模型，該模型是在e2的地震狀態(tài)下，分別針對(duì)橋梁是否采取減隔震支座而進(jìn)行地震動(dòng)力時(shí)程分析。

以某工程項(xiàng)目為對(duì)象,以50a10%超越概率e1(地震作用)和50a2%超越概率e2(地震作用)的地震動(dòng)加速度時(shí)程數(shù)據(jù)為輸入?yún)?shù)建立有限元模型來(lái)分析普通橡膠支座和雙曲面球形減震支座對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)抗震特性的影響作用。研究結(jié)果表明:e2地震力作用下,雙曲面球形減震支座下梁端橫向和縱向位移均大幅度下降,支座橫橋向位移增加,橡膠支座縱向位移增大而滑動(dòng)支座縱向位移減小,減隔震支座降低了相鄰主梁碰撞而造成結(jié)構(gòu)震害；e1地震力作用下,橋梁立柱和樁基結(jié)構(gòu)在橡膠支座和雙曲面球形減隔震支座下均不會(huì)發(fā)生基于結(jié)構(gòu)抗彎能力不足而導(dǎo)致基礎(chǔ)震害,但雙曲面球形減隔震支座下橋梁立柱底部和樁基彎矩均大幅下降；e2地震力下,橡膠支座的1#、2#橋墩立柱和1#、2#、3#、4#橋墩樁基結(jié)構(gòu)彎矩超過(guò)結(jié)構(gòu)的抗彎承載能力,橋梁立柱和樁基結(jié)構(gòu)均會(huì)發(fā)生嚴(yán)重破壞；雙曲面球形減隔震支座下橋梁立柱底部和樁基彎矩均大幅下降,低于橋梁立柱的抗彎承載力,橋梁結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。

運(yùn)用結(jié)構(gòu)最優(yōu)化理論建立了考慮地震時(shí)車輛運(yùn)行安全性的鐵路簡(jiǎn)支梁橋減隔震體系優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,采用ansys中的一階優(yōu)化方法,在優(yōu)化過(guò)程中考慮結(jié)構(gòu)rayleigh阻尼系數(shù)的變化對(duì)減隔震體系的影響及土和基礎(chǔ)的相互作用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉛芯橡膠支座動(dòng)力設(shè)計(jì)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過(guò)計(jì)算分析,得出了鉛芯橡膠支座動(dòng)力參數(shù)對(duì)橋梁地震響應(yīng)的影響規(guī)律:在應(yīng)用lrb對(duì)不同場(chǎng)地條件下的鐵路簡(jiǎn)支梁橋進(jìn)行減隔震設(shè)計(jì)時(shí),屈服后剛度與屈服前剛度比α對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)有重要影響。因此,可以采用改變屈服后剛度與屈服前剛度比α的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法,滿足橋梁地震響應(yīng)的要求。為了提高系統(tǒng)的優(yōu)化效率,在進(jìn)行減隔震支座優(yōu)化時(shí),行車安全性的約束可以在優(yōu)化過(guò)程外考慮,即在支座參數(shù)優(yōu)化解確定后,再進(jìn)行車輛地震輸入譜密度強(qiáng)度si值的驗(yàn)算。

簡(jiǎn)介紹了目前常用的幾種減隔震支座，并闡述了摩擦擺減隔震支座的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)及工作原理。通過(guò)對(duì)某座市政橋梁的的抗震分析計(jì)算，對(duì)摩擦擺減隔震支座的減隔震性能進(jìn)行探討分析。

在橋梁地基與基礎(chǔ)之間設(shè)計(jì)\"一種用于橋梁基礎(chǔ)的減隔震支座\

在長(zhǎng)聯(lián)大跨連續(xù)梁橋抗震設(shè)計(jì)中存在固定墩受力大和尺寸設(shè)計(jì)困難的問(wèn)題。本文以成都—昆明鐵路成都至峨眉段擴(kuò)能改造工程中新青衣江特大橋的抗震問(wèn)題為例,研究速度鎖定型減隔震支座的設(shè)計(jì)方法與減隔震性能?？拐鹩?jì)算顯示在小震時(shí)將橋梁活動(dòng)墩變?yōu)楣潭ǘ漳苡行Ы档凸潭ǘ盏卣鹆?且大震時(shí)各墩均能起到減隔震作用,減隔震效果顯著。通過(guò)抗震計(jì)算獲得支座減隔震性能參數(shù),完成支座樣品的制造,進(jìn)而開(kāi)展減隔震性能試驗(yàn)。結(jié)果表明支座各項(xiàng)性能符合設(shè)計(jì)要求。

介紹了一種新型鐵路支座——鐵路橋梁雙曲面球型減隔震支座其主要工作機(jī)理,優(yōu)良的抗震特性及其在國(guó)內(nèi)黃河特大橋的首次使用,希望對(duì)汶川地震后鐵路重建支座使用起一種參考作用。

為了對(duì)鐵路連續(xù)梁橋減隔震設(shè)計(jì)方案進(jìn)行對(duì)比研究,基于通用有限元軟件sap2000,以某三跨鐵路連續(xù)梁橋?yàn)槔?建立該橋的全橋有限元模型。對(duì)該橋采用鉛芯橡膠支座進(jìn)行減隔震設(shè)計(jì),在7條典型地震波激勵(lì)下對(duì)2種設(shè)計(jì)方案的減隔震效果進(jìn)行計(jì)算分析,并將2種方案的結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明,2種隔震方案都能取得較好的隔震效果,但全橋隔震時(shí)制動(dòng)墩地震響應(yīng)隔震率優(yōu)于制動(dòng)墩隔震,且全橋隔震時(shí)梁體位移小于制動(dòng)墩隔震。對(duì)鐵路連續(xù)梁橋進(jìn)行全橋減隔震設(shè)計(jì),可以在較小梁體位移的前提下得到較好的隔震率,更有利于橋梁上部結(jié)構(gòu)的安全。

淺談摩擦擺減隔震支座施工技術(shù) 來(lái)源：建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)2015年3期 摘要：復(fù)合曲面的摩擦擺減隔震支座，能控制支座的隔震周期。本文結(jié)合京 津塘高速公路北部新區(qū)段高架工程支座施工，淺談復(fù)合曲面摩擦擺減隔震施工技 術(shù) 關(guān)鍵詞：摩擦擺減隔震支座施工技術(shù) 1、工程概述 京津塘高速公路北部新區(qū)段高架工程位于天津市北辰區(qū)，工程抗震設(shè)防烈度 7度；地震動(dòng)峰值加速度系數(shù)a=0.15，所屬設(shè)計(jì)地震分組為第二組，在現(xiàn)澆箱梁 大跨度墩柱處（跨度大于50米）采用了摩擦擺減隔震支座，墩柱為單墩，每個(gè) 墩柱上2個(gè)摩擦擺支座。本工程現(xiàn)澆段無(wú)下墊石，標(biāo)高由上墊石找齊。采用的摩 擦擺具體有：摩擦擺qz-15000-dx：4塊摩擦擺qz-15000-gd：2塊摩擦擺 qz-15000-sx：2塊。 2、施工準(zhǔn)備 2.1、開(kāi)工前，組織技術(shù)人員及施工人員熟悉和弄清有關(guān)技術(shù)問(wèn)題、熟悉

橋梁減隔震設(shè)計(jì).

以廈門市同集路(海翔大道—福澤路段)跨線橋工程為背景,采用非線性時(shí)程分析方法對(duì)分別采用摩擦擺減隔震支座和鉛芯橡膠支座的(3×38+3×38+4×38+2×38+3×38)m典型跨徑連續(xù)梁橋在e1、e2地震作用下的地震響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算分析,并驗(yàn)算墩底彎矩、樁身內(nèi)力。對(duì)摩擦擺減隔震支座和鉛芯橡膠支座在大斷面混凝土橋梁的減隔震性能效果進(jìn)行了探討分析。

簡(jiǎn)述了橋梁震害的特點(diǎn),論述了支撐連接件在橋梁抗震中的重要意義,以大同至呼和浩特公路山西境大同至右衛(wèi)段高速公路鵲兒河大橋?yàn)樗憷?從墩頂彎矩、墩頂位移、支座變形等幾個(gè)方面研究了hdr高阻尼隔震橡膠支座的減隔震性能,并與普通板式橡膠支座進(jìn)行了對(duì)比分析,為橋梁抗震在連接件的選擇上提供了指導(dǎo)性意見(jiàn)。

橋梁工程的抗震設(shè)計(jì)一般在靜力設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,通過(guò)對(duì)某座四跨連續(xù)梁橋進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)及減隔震設(shè)計(jì),探究這兩種方法的原理,分析該方法的特點(diǎn)并對(duì)這兩種方法進(jìn)行比較,得出其適用范圍并為抗震設(shè)計(jì)手算方法提供實(shí)例。