斜交寬梁橋地震效應(yīng)及減震策略研究.pdf

1、斜交寬梁橋在公路和城市道路中廣泛應(yīng)用，與正交梁橋相比，斜交寬梁橋不對(duì)稱的平面布置以及特殊的旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)使其在地震中更容易遭到破壞，斜交寬梁橋的破壞的形式主要有:主梁與橋臺(tái)背墻、擋塊間的碰撞破壞，主梁在平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致位移過(guò)大甚至落梁，橋墩彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切耦合破壞?，F(xiàn)階段對(duì)于斜交寬梁橋的減隔震方法的研究很少，本文以單跨斜交簡(jiǎn)支寬梁橋和三跨斜交連續(xù)寬梁橋?yàn)楣こ瘫尘?，采用LS-DYNA顯式動(dòng)力學(xué)分析方法，研究斜交寬梁橋在三向地震動(dòng)作用下的動(dòng)力效應(yīng)

2、和連續(xù)梁橋的減震措施，具體研究成果如下:
　　1.在考慮臺(tái)后填土約束的情況下，選擇兩條反應(yīng)譜相同的速度脈沖地震動(dòng)和人工擬合地震動(dòng)，研究簡(jiǎn)支斜交寬梁橋的的平面旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn):地震碰撞是橋臺(tái)背墻和擋塊對(duì)主梁的“碰撞約束”，是橋梁內(nèi)部時(shí)有時(shí)無(wú)的動(dòng)態(tài)約束。簡(jiǎn)支斜交寬梁橋主梁的旋轉(zhuǎn)方向無(wú)統(tǒng)一的規(guī)律性;速度脈沖地震動(dòng)不會(huì)加重主梁與橋臺(tái)的碰撞。
　　2.分析了連續(xù)斜交寬梁橋在兩條頻譜不同的地震動(dòng)作用下的動(dòng)力響應(yīng)，從主梁平面旋轉(zhuǎn)、支座屈

3、服、墩底反力等方面分析橋梁的地震效應(yīng)，然后在主梁與背墻之間以及主梁與擋塊之間添加了橡膠緩沖材料，研究其減震減碰效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn):連續(xù)斜交寬梁橋的主梁旋轉(zhuǎn)方向無(wú)單一的規(guī)律性，是不規(guī)則斜交梁橋在地震作用下的固有響應(yīng)，梁端碰撞會(huì)改變旋轉(zhuǎn)程度;中震作用下墩頂支座在水平約束方向易于屈服;橡膠緩材料對(duì)斜交寬梁橋梁端碰撞具有顯著的減緩效果，且能有效減輕橋墩的彎扭耦合效應(yīng)，但對(duì)支座沒(méi)有起到很好的保護(hù)作用，對(duì)墩底的彎矩基本無(wú)減輕效果。
　　3.研究了

4、橡膠緩沖材料與彈性拉索組合，以及橡膠緩沖材料與線性粘滯阻尼器組合對(duì)連續(xù)斜交寬梁橋地震效應(yīng)的減震效果。研究發(fā)現(xiàn):在不同地震動(dòng)作用下，橡膠緩沖材料與彈性拉索的組合能有效防止落梁，顯著減小梁體旋轉(zhuǎn)位移和墩底扭矩。橡膠緩沖材料與粘滯阻尼器組合能夠非常有效地減小主梁的絕對(duì)位移和加速度，另外能有效的減小主梁與背墻和擋塊的碰撞力;對(duì)墩底剪力和彎矩都有很好的減小效果，說(shuō)明粘滯阻尼器的減震效果比較理想，并且支座屈服不會(huì)影響粘滯阻尼器的減震效果。