公轨合建大跨长联桥梁减隔震设计关键技术研究

文中从公轨合建大跨长联桥梁结构特点出发,推荐采用具有双向隔震功能的位移型减隔震支座方案,尤以高承载力的双曲面摩擦摆减隔震支座最合适。通过对双曲面摩擦摆减隔震支座参数分析,提出采用上限和下限不同隔震状态确定控制区域范围进行减隔震设计。同时对于采用双曲面球型摩擦摆减隔震支座的公轨合建桥梁,需要考虑支座附加变形影响,开展车桥耦合振动分析,减隔震支座附加变形对车辆竖向加速度指标影响较大,应重点关注。

基于地震作用的大跨度混合梁斜拉桥钢混结合点位置优化分析

针对大跨度混合梁斜拉桥抗震设计中钢混结合点合理位置选取的问题,以主跨730m的重庆万州长江三桥为例,采用有限元软件建立主桥计算模型,引入边跨混凝土主梁长度与边跨跨度之比η变量,计算4种方案(η分别为1.01、0.96、0.79、0.75)下结构的地震响应,研究不同η对全桥结构及结合段的地震响应变化规律,对地震作用下钢混结合点的位置进行优化分析。结果表明:改变钢混结合点的位置,边跨混凝土占比η减小时,塔根的地震内力响应减小、主梁跨中位移增大;钢混结合点的位置靠近桥塔和辅助墩时,钢混结合段的受力增大而变形减小;建议边跨混凝土占比η取0.94~0.96时为钢混结合点最优位置。

连续梁桥超大吨位减隔震支座选型与参数设计

为给连续梁桥超大吨位减隔震支座(竖向承载力超过100000 kN)的抗震设计提供依据,以某在建的支座竖向承载力达135000 kN的大跨度公轨合建连续梁桥为例,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,通过非线性时程分析方法比选不同连续梁桥减隔震设计结构体系,并对超大吨位减隔震支座进行参数设计。结果表明:纵、横向双向减隔震支座体系适用于横桥向地震控制设计的大跨度连续梁桥,该体系中的超大吨位减隔震支座最适合采用摩擦摆减隔震支座;设计时可采用引入美国AASHTO规范中的隔震支座调整系数λ及相应的上限摩擦摆状态(UFPS)和下限摩擦摆状态(LFPS)的方法进行摩擦摆减隔震支座抗震设计控制;抗震设计中需根据不同的目标状态确定不同的控制区域范围,从而保证超大吨位减隔震支座隔震性能满足设计要求。

宜昌伍家岗长江大桥抗震设计关键技术研究

宜昌伍家岗长江大桥为主跨1160 m的钢箱梁悬索桥,针对大桥塔高、结构柔、跨度大、弱阻尼等特点,从长周期效应、行波效应和减隔震设计3个方面开展抗震设计关键技术研究。采用MIDAS Civil软件建立主桥空间有限元模型,综合考虑地震地质环境、场地条件及地震震级对长周期反应谱的贡献,修正设计反应谱,分析不同视波速对主桥地震反应的影响,通过非线性时程分析阻尼器对结构位移和内力的减震效果。结果表明:考虑长周期效应,结构的地震内力响应增大约30%,地震位移响应增大约50%,在抗震设计时需要预留足够的安全储备;结构行波效应分析结果小于一致激励的计算结果,采用一致激励作用下的计算结果偏安全;设置阻尼器后,加劲梁位移减震效果达到85%以上,阻尼器对加劲梁的纵向位移减震效果显著,对桥塔内力的减震效果并不明显,在抗震设计时应以位移减震控制为主。

平潭海峡公铁两用大桥行车安全防风控制及风屏障设计

介绍了平潭海峡公铁两用大桥采用的拉索加强型抑风风屏障结构特点,推导了风屏障风速折减系数与行车防风控制目标的关系,并进行全尺1∶1模型风洞试验。结果表明:风屏障风速折减系数为0.31;安装风屏障后,6~9级大风天气铁路列车仍可以正常运行,桥面等效风速可以降低2~3个风速等级,不仅保证了强风环境下列车行车安全,而且保障了交通运营需求,是非常有效的防风措施。

大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥结构地震响应特征研究

大跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥是一种技术复杂的特殊桥梁,为系统地把握该类型桥梁结构在地震作用下的动力响应规律,总结该类桥梁的总体结构特征,统计分析5座公铁两用大桥的结构动力特性值,利用有限元数值仿真方法分析不同结构抗震约束体系的地震响应特点,统计粘滞阻尼器的减震效果并解释效果差异的原因。研究表明：大跨度公铁两用斜拉桥的竖向刚度与公路斜拉桥相比有明显差异,前者的竖弯基频比后者平均高20%左右;在多种结构抗震约束体系中,具有耗能显著特点的液体粘滞阻尼器体系是一种较为理想的结构抗震支承体系;采用粘滞阻尼器后,6座大桥桥塔的弯矩减震率呈现20%左右与60%以上两种不同表现结果,该现象主要与地震动输入的长周期成分取值有关;由于剪力比弯矩的阶次低,导致桥塔剪力比弯矩的减震效果低;粘滞阻尼器对梁端位移的减震效果显著,可达到60%-80%。

不同设计基准期下地震动峰值加速度取值分析

为了得到大跨度桥梁抗震设计中采用高于抗震规范设计基准期时的地震动参数,通过烈度建立设计基准期与地震动峰值加速度之间的联系,运用经验公式分析了不同设计基准期下地震动对峰值加速度的表现规律,并与现有抗震设计规范就设计基准期为50年概率水平下的取值做了对比分析,通过实桥的地震安全性评价数据验证了该方法在设计基准期为100年概率水平下计算结果的可靠性。

超长斜拉索风致振动控制研究

大跨度斜拉桥的超长斜拉索在风的作用下极易发生有害的风致振动,但目前的抗风规范,对斜拉索的振动控制标准的限制值没有涉及,本文就斜拉索的振动限制值进行了较为全面的分析研究。以沪通铁路长江大桥为工程背景,分析了超长斜拉索的风致振动机理,进行了斜拉索的参数共振分析,提出了斜拉索最优的对数衰减率δ、最优的阻尼比ξ和阻尼器系数c的减振控制值,列举了斜拉索减振措施的工程应用;研究成果对大跨度斜拉桥的斜拉索的振动控制参数的设计计算和减振措施的实施提供参考价值。