尖扎黄河特大桥减隔震措施合理布设研究

尖扎黄河特大桥采用(141+366+141)m连续钢桁拱跨越黄河,其建设环境复杂,抗震设计根据两水准设防和两阶段设计的抗震原则,将设计地震作为功能性验算水准,将罕遇地震作为安全性验算标准,以实现“中震不坏、大震可修”的目标。本文探讨了不同抗震约束体系方案,经计算比选,采用横向双固定支座方案,能够降低水平地震作用。通过比较黏滞阻尼器和双曲面球型减隔震支座两种抗震措施方案,对墩台内力、滞回曲线进行分析计算,结果表明黏滞阻尼器耗能效果更好。通过在活动主墩设置可自动泄压速度锁定器,形成多墩协同抗震体系,牢牢结合抗震设防的性能要求,使得桥梁的抗震性能大幅提升,并有效减少了震后的修复工作,确保结构安全。

近断层地震动作用下简支梁桥减隔震方法研究

文章基于OpenSees开源程序对实际工程中的一座典型公路三跨简支梁桥进行建模,考虑桥梁不同减隔震方案,研究其在近断层脉冲型地震动作用下的地震响应变化,结果表明:对于桥墩内力而言,铅芯橡胶支座方案降低效果最佳且最有效范围在加速度0~0.6g内;铅芯橡胶支座剪切变形增长过大可能引发梁间或梁台间的严重碰撞甚至落梁;采用拉索限位装置和铅芯橡胶支座组合的方式既可减少桥墩的内力响应,又可有效控制主梁位移以及碰撞力。

不同减隔震措施下平板支座抗震性能试验研究

为探究不同减隔震措施对短边距混凝土网架平板支座的抗震性能和破坏模式的影响,分别针对不同混凝土边缘距离以及采用不同减隔震措施的四个平板支座缩尺试件进行拟静力加载试验,对平板支座破坏模式、滞回曲线、箍筋应变进行分析。试验结果表明:平板支座的运动伴随着平动和转动。当混凝土边距不足时,边缘混凝土在压剪作用下,会发生冲切破坏。开长孔支座能较好的释放水平位移,并且对锚栓约束较弱,使其受力较小,从而减轻了边缘混凝土的受力。对采用橡胶垫板的支座,混凝土边缘未发生破坏,原因是橡胶垫具有良好的变形能力,可以释放支座的位移和转角,使得边缘混凝土受力较小。因此,针对混凝土边缘距离较短的平板支座节点,为防止混凝土发生边缘破坏,可采用开长孔支座,但需要对孔长进行合理的设计。采用橡胶垫支座也可避免混凝土发生边缘破坏,橡胶垫板可按照我国相关设计规范进行设计。

高烈度地震区长联大跨连续梁桥减隔震措施研究

随着高烈度地震区连续梁结构的广泛使用,高烈度地震区长联大跨连续梁桥的减隔震措施研究更加重要。本文结合渭河特大桥主桥(50+8×100+50)m预应力混凝土连续梁进行抗震研究,对采用摩擦摆支座和黏滞阻尼器共同作用的减隔震措施进行了计算分析。结果表明,该措施能够使桥墩共同分担地震效应,提高桥梁抗震性能。

基于减隔振措施的曲线段变速地铁列车振动影响研究

为探究运行变速的地铁列车通过减振段引起的环境振动影响,选取成都地铁4号线宽窄巷子—中医大省医院区间钢弹簧浮置板减振段,建立“列车-轨道板-地层”三维有限元模型,并现场测试地铁运行时区间隧道及地表的竖向振动与水平振动,研究减振措施下曲线段变速地铁列车振动特征。结果表明:变速运行列车引起的道床及边墙振动时程曲线呈现出前期增长慢,后期衰减快的特点;列车变速运行下的道床及边墙的振动加速度波形不具备半周期对称性;在曲线段隧道结构的水平振动不可忽略;振动由道床传递至边墙过程中呈跳跃式衰减,钢弹簧浮置板具有良好的减隔振效果;道床和边墙处振动加速度的主要频率范围为60~100 Hz,振动由隧道内传递至地表过程中高频段衰减较快,地表处振动加速度的主要频率范围为5~30 Hz。

地下结构抗震与减隔震研究进展与展望

为进一步了解国内外关于地下结构抗震与减隔震的研究现状,首先,基于CiteSpace软件对文献展开量化分析,明确该领域研究历史发展脉络和进展;然后,对地下结构地震反应分析涉及的原型观测、理论分析、模型试验、数值模拟进行阐述,并综合分析不同研究方法的优缺点与适用情况;最后,从地下结构抗震与减隔震方面,总结国内外关于减轻强震区地下结构震害技术措施的研究成果,并对城市地下结构抗震韧性提升及未来需开展的研究工作进行展望。

跨越断层路堤减隔震措施研究

为研究跨断层路堤的减隔震措施,基于Abaqus软件建立三维路堤数值模拟,研究断层错动过程中路堤在加和不加筏板基础两种工况的动力响应,并进一步讨论在加筏板基础情况下,筏板位置对路基减隔震效果的影响。研究结果表明:第一,合理放置筏板基础可阻断断层从上覆土层向路堤顶面的传递,使断层在路堤中的传播倾角变小,破裂带分散,起到耗散能量的作用,最后达到减小路面竖向位移的目的,起到减隔震的作用;第二,路堤高度的增加可以减小断层错动对路面变形的影响,使断层带上的路面变形曲率减小,增加路面的平稳性。

罕遇地震下大跨悬索桥减隔震措施研究

以某高速公路普立大跨悬索桥为工程背景,建立其非线性边界空间动力有限元模型.通过设置液压阻尼器和铅芯橡胶支座,对其进行罕遇地震作用下的非线性动力时程分析.结果表明,两种减隔震措施都能有效减小地震作用下结构的位移和内力,为同类桥梁的减隔震设计提供了参考依据.

柔梁矮塔斜拉桥抗震体系和减隔震措施研究

柔梁密索体系矮塔斜拉桥以实桥个例出现，工程界多视其为常规斜拉桥的特例，现有研究。本文针对柔梁密索体系矮塔斜拉桥研究现状，以潮惠高速公路榕江大桥为依托，从减震机理出发，研究柔梁矮塔斜拉桥的合理结构体系和减震措施，并通过有限元仿真计算进行验证。纵向加设粘滞阻尼器对塔顶位移及梁端位移能起到明显的控制作用，同时对塔底受力起到明显的改善作用；横向加设弹塑性钢阻尼器对主梁跨中横向位移及梁端位移能起明显的控制作用，对塔顶横向位移减震效果不太明显，但对索塔横向受力有明显的改善作用。本桥的分析研究填补了该类斜拉桥研究的空白。

地震高烈度区高架桥减隔震措施设计

对于地震高烈度区城市高架桥,必须通过设定合理的抗震设防目标,进行系统减隔震设计。设计和施工中,必须合理采用一系列配套减隔震措施,使高架桥在地震作用时能有效控制结构的地震损伤,从而避免落梁等桥梁整体垮塌事故发生,减少经济损失,保障生命线工程的可靠性。

高速铁路双排封闭式PVC空井减隔振措施的模型试验研究

高速铁路是一种大运量、安全、效率高、能耗少的运输方式,对国家的发展做出了巨大的贡献,但与此同时,由高速铁路给周边环境带来的不良振动和噪声环境污染等一直备受大家的关注。针对以上的问题,本文通过进行1g条件下双排封闭式PVC空井减隔振措施室内模型试验,其直径、深度、排间距等因素对双排封闭式PVC空井减隔振效果进行分析。结果表明:双排封闭式PVC空井深度是影响减隔振效果的主要因素,随着其深度增加减隔振效果逐渐增强;而双排封闭式PVC空井直径和排间距对减隔振效果影响不够明显;综上所述确定了双排封闭式PVC空井减隔振效果的优越性,为以后的实际工程提供参考。

废轮胎隔振墙对地铁振动的隔振性能影响分析

目的研究在振动传播土层中设置废弃橡胶轮胎隔振墙的隔振效果,降低地铁列车运行引发的环境振动对沿线建筑物的振动干扰。方法基于ABAQUS平台建立“土体-隧道-隔振墙”模型,列车激励荷载以简谐激振函数来表示,并编制VDLOAD子程序实现移动荷载的施加,模拟地铁列车运行的振动荷载效应,研究废弃橡胶轮胎隔振墙在不同宽度、深度、长度、位置、排数以及填充材料等影响因素下的隔振性能。结果隔振墙的墙深达到或超过隧道埋深时,隔振效果更好;隔振墙厚度对隔振效果影响较小;隔振墙长度取100 m或10倍隔振墙与振源间距时,隔振功能才能得以发挥;隔振墙与振源的最优间距应设置为隧道埋深的1.25~1.875倍;隔振墙排数越多,隔振效果越好;由刚性填充材料组成的隔振墙更适合应用在软土场地中,由柔性填充材料组成的隔振墙更适用于硬土场地中。结论在解决地铁沿线环境振动干扰问题时,采用在被扰结构物与轨道振源之间设置废旧轮胎隔振墙的方法,能够阻隔地铁轨道振动的传播路径,从而达到减轻、隔绝不良环境振动的目的,且该方法具有环境危害小、工程实用性和可行性高、经济性好等特点。

大跨度斜拉桥阻尼约束体系减震优化研究

目的研究在辅助墩和桥塔沿纵桥向布置液体黏滞阻尼器的墩、塔阻尼体系对大跨斜拉桥地震响应的影响,优化同类型大跨斜拉桥的减震体系.方法选取西固黄河大桥主桥为研究对象,基于非线性时程分析法对比4种约束体系下大跨度斜拉桥地震响应的特点,并通过参数分析确定了较为合理的黏滞阻尼器参数.结果辅助墩处的液体黏滞阻尼器分担部分桥塔阻尼器的阻尼力,使总阻尼力减小17.8%,桥塔阻尼器控制结构响应与辅助墩阻尼器控制结构响应基本不耦合;辅助墩与桥塔处液体黏滞阻尼器减震耗能明显,可以避免墩顶支座在纵桥向发生剪切破坏;综合考虑结构的内力和位移响应,西固黄河大桥合理阻尼器参数为:桥塔阻尼系数取12 000k N/(m·s-1)0.4,辅助墩阻尼系数取8 000 k N/(m·s-1)0.4.结论墩、塔阻尼体系可以有效控制大跨斜拉桥的地震响应,相比单独在桥塔处布置液体黏滞阻尼器,墩、塔阻尼体系改善了桥塔和过渡墩的内力.

高墩连续梁桥减震设计研究

采用常规抗震设计方法设计的高墩连续梁桥,无论是滑动支座还是固定支座下的桥墩,在地震作用下的墩底内力和墩顶位移均较大。针对高墩连续梁桥这一特点,本文以某大型跨江桥梁的引桥工程作为分析实例,将目前在建筑结构中研究比较成熟的多种减、隔震技术应用于高墩连续梁桥,对其减震效果进行了探讨。分析结果表明,各减、隔震设计方案均有各自的优势及局限性,需根据桥梁结构的具体要求来选择适当的抗震、减震设计方案。

高烈度区铁路桥梁位移型和速度型阻尼器减震对比研究

以川藏铁路雅拉河大桥为研究对象,研究近断层高地震烈度区合理抗震措施。以墩梁连接构造位移为控制指标,比选不同吨位等级的速度型和位移型阻尼器,初步拟定阻尼器合理力学性能参数。通过对比不同减隔震方案桥墩、桩基、连接构造和主梁性能指标,得出合理减隔震方案。研究表明:同等吨位的速度型阻尼器对连接构造限位和对结构内力响应的减震效果均较好;横桥向阻尼器速度响应低于顺桥向,同时120 t屈服力的位移型阻尼器取得了与100 t阻尼力设计值的速度型阻尼器相近的减隔震效果。

天门特大桥抗震性能研究

文章通过建立天门特大桥结构的三维空间动力有限元分析模型,验算此结构的抗震性能,分析结构的主要动力性能特点。校核了两个设防水准的地震作用下结构的抗震性能,识别结构的易损部位和构件的破坏机理,分别对主桥桥塔的抗震性能及桩基的抗震性能进行验算,由计算结果可知两者均满足抗震性能的要求,在此基础上对大桥结构的抗震安全性作出评价,提出抗震研究的结论和建议,针对结构特点提出了减隔震的优化措施,并对设置的抗震优化措施方案进行结构动力分析,保证结构在地震作用下受到的伤害尽可能降到最小。

城市大跨度连续梁拱桥减隔震措施研究

为研究不同减隔震支座应用于大跨度桥梁中的减隔震效果,以某座城市大跨径连续梁拱桥为研究对象,在OpenSEES有限元分析平台中建立全桥非线性分析模型,选取近场、远场及人工地震动作为输入,对比研究了在设置球型钢支座、摩擦摆减隔震支座以及速度锁定器后的桥梁关键部位的地震响应特性。结果表明,摩擦摆减隔震支座与速度锁定器都能使得梁拱体系下部结构的地震位移响应显著降低,但在近场地震动作用时,设置减隔震支座可能会增大上部结构的位移响应;同普通球型钢支座相比,两种减隔震支座都能显著降低地震作用下桥梁下部结构的剪力及弯矩响应,且速度锁定器的降幅更大。综合而言,速度锁定器的减隔震效果更好,但使用时应注意平衡体系上下部结构间位移响应的关系。

强震区大跨高墩连续梁桥抗震性能研究

大跨度高墩连续梁桥的抗震设计,特别是在高强度地震作用下的抗震设计,目前尚无规范可遵循。以国外某大桥为例,建立了全桥的动力分析模型,计算了结构的动力特性和地震响应,针对大桥在强震作用下主梁位移反应过大以及对支座抗剪要求过高的特点,讨论了采用粘滞阻尼器和双曲面球型减隔震支座的减隔震效果,研究结果表明这些措施是有效的,可为同类大跨高墩连续梁桥的抗震设计提供参考。

盾构施工振动对邻近建筑物影响与控制方法研究综述

为研究盾构施工过程中施工振动的产生机制,掌握盾构施工振动传播规律,减少振动对邻近建筑物的危害,对国内外相关研究进行调研总结。首先,分析盾构隧道施工过程中振动产生来源、振动特性和振动传播规律,论述盾构施工振动对邻近建筑物振动响应的现场监测以及数值模拟研究进展;其次,分别从振源控制、振动传播途径控制和受振对象保护3个方面总结已有的隔振减振措施;最后,指出现有研究存在的不足,并提出盾构施工振动响应与控制问题有待进一步研究的方向。主要结论如下:1)盾构施工过程中,振动主要是由盾构刀盘切削土体造成的;2)隧道周围土体的性质是影响施工振动传播的主要因素;3)当盾构行进至邻近建筑物附近时,降低盾构掘进速度、控制盾构推进力及刀盘切削转矩是减少隧道施工振动影响的有效措施。

铅芯橡胶支座与液体粘滞阻尼器之比较

选用当前使用最广泛的两种减隔震措施——铅芯橡胶支座(LRB)和液体粘滞阻尼器作简单比较,侧重介绍这两种设备的力学性能及当前应用情况,力求分析这两种设备的优劣,为今后更为广泛的应用提供依据。