桥梁支座滑移现象的控制策略研究

桥梁支座滑移作为一种关键的结构现象,涉及多方面的因素。温度变化、自然灾害和材料特性的多因素成因分析揭示了支座滑移的多层次挑战。在此基础上,通过支座设计与材料选择的优化、温度与环境控制策略的制定、润滑技术与摩擦特性的深入研究,以及结构监测与维护策略的完善,文章提出了全面的桥梁支座滑移控制策略,以增强桥梁结构的安全性和可靠性。

匝道桥梁支座滑移超限和墩柱倾斜纠偏施工工法

为解决匝道桥梁在长期使用过程中支座滑移超限和墩柱倾斜的情况,以广中江高速龙溪互通桥梁为工程实例,介绍了该桥梁病害情况勘测结果,并从墩柱加固方法、支座偏离计算、关键构件说明、A匝道总体施工方案、B匝道总体施工方案和监测要求方面,详细阐述了该桥梁的加固和改造措施,旨在使支架以及墩柱的偏离能够得到及时的纠正和调整,避免安全风险的出现。

考虑板式支座滑移的中小跨度梁式桥振动台试验

基于汶川地震中小跨度梁式桥普遍出现的板式橡胶支座滑移典型震害,采用大比例全桥振动台试验手段探究了考虑板式支座滑移对该类桥梁抗震性能影响。以一座25m跨径的标准简支T梁桥为例,设计了1/4缩尺比的全桥试验模型,选取一条近场脉冲型实际地震动记录作为振动台试验输入,对不同墩梁横向约束体系的结构开展了一系列振动台试验研究。试验结果表明:(1)强震作用下板式橡胶支座与梁底间会出现摩擦滑移效应,从而在一定程度上对下部结构起到隔震作用;(2)在地震动较小时,常规横向混凝土挡块可以起到一定限位效果,但在强震作用下,随着板式橡胶支座开始发生滑移,混凝土挡块的限位效果逐渐减弱,同时混凝土挡块还会造成下部结构较大的地震损伤;(3)新型弹塑性挡块具有良好稳定的滞回耗能能力,可有效控制强震作用下墩梁间最大相对位移需求,减低其震后残余位移,同时弹塑性挡块的屈服还可避免下部结构造成严重地震损伤。

典型连续梁桥考虑板式橡胶支座滑移的抗震性能对比研究

针对汶川地震中挡块破坏导致支座发生不受限的滑移行为,选取了三座不同墩高布置的典型连续梁桥,建立了考虑板式橡胶支座滑移性能和挡块滞回特性的非线性分析模型,结合支座与桥墩的损伤指标,对比研究了支座滑移和挡块强度对桥梁抗震性能的影响。研究表明:滑移摩擦系数的增大在一定范围内能减弱支座的滑移效应,但只能小幅增大墩柱延性系数,而不会改变墩柱的损伤状态;挡块强度对高墩支座滑移效应的影响明显大于矮墩,但对矮墩延性系数的影响却明显大于高墩;当挡块强度较高时,挡块的限位作用会明显增大不规则桥梁中矮墩的延性系数,加剧墩柱的损伤状态;挡块和桥梁动力特性对支座滑移效应的影响比摩擦系数更显著,在抗震设计和加固时,应对挡块的设计引起重视。

考虑支座滑移及挡块破坏的中小跨径梁桥地震易损性研究

从板式橡胶支座及混凝土挡块抗震设计角度,以一座典型的3跨预应力混凝土连续梁桥为例,结合概率地震需求分析及桥墩、支座等抗震关键构件极限破坏状态,建立不同支座及挡块分析模型的中小跨径梁桥地震易损性曲线,研究考虑支座滑移效应及挡块破坏的中小跨径梁桥的易损性特征。研究结果表明:不考虑橡胶支座的滑移效应及混凝土挡块破坏,桥墩地震破坏概率明显增大,且会低估支座破坏概率;桥梁系统易损性受支座破坏状态的影响显著,需设置合理的限位装置;在中小跨径梁桥地震易损性分析中,考虑支座的滑移效应及混凝土挡块的破坏十分必要。

地震作用下板式橡胶支座滑移对斜交桥受力特性的影响

为探究板式橡胶支座滑移对斜交桥在地震作用下的影响,本文通过Ansys进行建模及计算,对比分析斜交桥在考虑支座滑移和支座绑定这两种支座连接形式下的差异,结果表明,支座滑移和支座绑定在地震作用下,对地震波输入方向的影响不大,但对墩底内力和墩梁相对位移存在较大差异。考虑支座滑移时,斜交桥墩底弯矩及剪力要明显地小于支座绑定情况下的响应,梁端转角也明显的大于支座绑定,当相邻结构间距过小时,在考虑碰撞效应作用下,势必增大梁端的转角位移。这两种支座连接方式在地震作用下响应的差异将影响斜交桥的相关设计和研究工作。

考虑板式橡胶支座滑移的简支梁桥横向抗震性能

目前,高烈度区的许多中小跨度梁桥仍采用板式橡胶支座,汶川震害表明支座滑移后能缓解地震损伤,但也会导致墩梁相对位移过大和挡块破坏。为此,以某三跨简支梁梁桥为例,基于SAP2000建立数值分析模型,分析支座摩擦系数、挡块初始间隙和接触刚度对桥梁横向地震响应的影响,并与不考虑支座滑移模型和高阻尼橡胶支座模型进行对比。结果表明:(1)摩擦系数的增加会增大墩底弯矩,摩擦系数取0.2~0.3为宜;(2)增大间隙在一定范围内能够减小横向地震响应;(3)刚度过小时支座横向位移较大,刚度过大会加急挡块碰撞力,应根据计算合理确定;(4)考虑板式橡胶支座滑移后具有一定耗能作用,若不考虑则会高估地震响应;(5)高阻尼橡胶支座减震效果最佳。

广深沿江高速公路前海特大桥支座滑移检测分析

广州—深圳沿江高速公路,是中国广东省境内一条连接广州市与深圳市的高速公路,为粤港澳大湾区东岸的快速主干通道。广深沿江高速公路于2006年3月25日动工建设,于2013年12月28日开通全线。

ABAQUS软件在弹性滑移支座非线性有限元分析中的应用

运用有限元软件(ABAQUS)对弹性滑移支座进行非线性有限元分析,并与试验结果进行比较.同时,对弹性滑移支座有限元分析中单元类型的选取、网格尺寸的确定、接触关系的定义、整体有限元模型的建立等数值模拟技术进行深入的研究.研究表明,利用ABAQUS有限元软件建立的模型能够比较精确地模拟弹性滑移支座在动力荷载作用下的性能,并可用于此类支座的分析研究.

弹性滑移支座力学性能的试验研究

介绍了弹性滑移支座的原理、构造和特点;通过对其在不同工况下的性能试验,研究了竖向荷载、位移幅值以及加载频率对弹性滑移支座力学性能的影响,并给出了试验值与理论计算值之间的对比。研究结果表明:弹性滑移支座具有良好的工作性能,滞回曲线饱满,耗能能力强;竖向荷载和加载频率对弹性滑移支座的力学性能有一定的影响,而位移幅值对其影响较小;弹性滑移支座的恢复力模型,可以用考虑速度的指数摩擦力模型来描述,并且模拟得较为准确。

含新型滑移支座的并联隔震建筑实时混合模拟试验研究

滑移隔震支座是性能稳定、构造简单的隔震装置,介绍了一种摩擦界面涂有二硫化钼的新型滑移支座。为了解滑移支座的摩擦性能及含此支座的并联隔震建筑的隔震效果,对支座进行了拟静力试验、实时混合模拟试验和数值模拟。拟静力试验表明滑移支座的摩擦系数与水平加载频率及压强存在相关性。以滑移支座为试验子结构、铅芯橡胶支座及上部结构为数值子结构,进行了实时混合模拟试验,研究了滑移支座在地震作用下的响应,并通过与有限元模拟结果的对比,评估了并联支座的隔震效果。结果表明,采用新型滑移支座和铅芯橡胶支座的并联隔震结构具有良好的隔震效果。

PTFE-不锈钢摩擦滑移隔震支座摩擦系数的影响因素研究

介绍了摩擦滑移支座中聚四氟乙烯(PTFE)与不锈钢板之间摩擦系数的主要影响因素。指出正压力、滑移速度、环境温度以及润滑剂的使用都对PTFE-不锈钢接触面的摩擦系数有明显影响。并通过现场试验,得出摩擦滑移橡胶支座接触面之间的摩擦系数,根据试验结果回归给出了动摩擦系数的计算公式,并初步验证了摩擦系数与正压力以及润滑剂使用之间的关系。

浅网壳预应力施工阶段的可滑移弹性支座单元

根据柱支承浅网壳预应力施工阶段的特点和要求,设计了一种施工阶段可滑移的层合板式橡胶支座,并提出了相应的有限单元模型。分析模型在水平方向上类似于考虑了滑移作用的接触单元。为方便非线性问题的编程计算,采用双曲正切函数对单元算式进行了连续化处理。文中结合具体工程进行了施工力学分析,计算结果与实测数据符合较好。

弹性滑移支座在高层隔震建筑中的应用研究

介绍了弹性滑移支座的基本构造、工作机理和力学性能;进行了弹性滑移支座和天然橡胶支座混合隔震和叠层橡胶支座隔震算例的对比分析,说明只要合理布置结构、设计好隔震层的恢复力特性,高层建筑采用隔震技术也可能达到较好的隔震效果;最后介绍了弹性滑移支座在日本两个典型高层隔震建筑中的应用实例。

适用于多次预应力钢结构的新型锚具和可滑移支座

针对多次预应力钢结构施工特点,发明一种可滑移弹性隔震支座,并在支座张拉端设计了具有十字交错开槽环状夹片的多次张拉锚具,可方便地应用于预应力网壳、预应力桁架、预应力网架、索拱等形式的建筑结构。

新型变刚度滑移支座在网壳中的隔震性能研究

提出了一种变刚度滑移支座(NonlinearSpring-FrictionBearing,NFB),该支座由非线性圆锥弹簧和平面滑移支座组成;结合支座构造特点和工作原理建立了该支座的理论模型;利用有限元软件建立支座的实体模型,研究其滞回性能和应力分布状态,并分析圆锥弹簧关键参数对滞回特性的影响;将NFB和常见定刚度滑移支座应用于单层球面网壳进行三向地震作用下的时程分析,考察其隔震性能,并引入隔震系数对结构整体隔震效果进行评估.结果表明:NFB可有效降低多维地震下网壳结构的地震响应,且相对定刚度滑移支座有更好的节点相对位移、支座位移控制能力和支座自复位能力.

新型多功能桥梁滑移-减隔震支座性能试验

针对传统桥梁减隔震支座性能单一,无法满足正常使用荷载及地震极端荷载等不同工况的现状,设计了一种新型多功能滑移-减隔震支座,通过理论分析与有限元模拟相结合的方式建立了该多功能支座的剪切性能曲线,并阐述了该曲线的力学特性及各个关键点的意义。在此基础上,进行了压缩性能、剪切性能及其相关性试验。结果表明:新型多功能滑移-减隔震支座能够达到预期目标,可同时满足桥梁在正常使用阶段的滑移和地震作用下的耗能要求;支座剪切性能曲线的有限元分析结果与试验结果吻合良好,有限元分析得到的剪切性能曲线可有效描述其力学行为;所得结论为后续桥梁减隔震设计及动力时程分析提供了参考。

滑移支座在连续梁桥中的性能模拟分析

通过借助于SAP2000有限元分析软件,对连续梁桥上设置的滑移支座(聚四氟乙烯支座),采用常用的3种非线性连接单元进行模拟:水平非线性弹簧单元、Wen塑性单元以及摩擦板单元。首先,简单介绍了3种单元的特性,然后以某地区四跨连续梁桥结构为例,对滑移支座分别采用以上3种连接单元进行非线性时程分析,对其分析结果进行对比,为今后桥梁支座的分析提供参考。

套筒型限位支座滑移性能试验研究及有限元模拟

该文以实际工程为背景,对不同几何构形摩擦副的滑移性能进行了试验研究及分析,并对套筒型支座在剪力和弯矩下的滑移性能进行了试验研究。试验结果及理论分析表明摩擦副的几何构形对支座的滑移性能有较大影响。通过有限元分析,滑移支座的滑移性能也能得到较为准确的模拟,据此提出了基于有限元的对支座滑移性能的评估方法。

带有楔形轨道的滑移支座力学性能数值模拟研究

针对结构隔震装置在较大的倾覆力作用下抗拉能力不足的问题,提出了一种带有楔形分离式轨道的新型滑移支座。新支座能够承受上部结构传递的荷载以及适应较大水平位移,同时利用楔形轨道与楔形滑块之间的相互作用提供抗拉能力。采用通用有限元程序ABAQUS建立了支座的三维实体有限元模型,对其抗压、抗拉、压剪和拉剪力学性能进行数值模拟研究,同时考虑了楔形角度的改变对支座力学性能的影响。通过分析表明:在竖向新支座具有较好的抗压和抗拉能力,抗拉性能受楔形角度的影响较大,角度大于60°时,支座的抗拉能力随着角度的减小不断提升;而当角度减小到60°时,楔形滑块与上部连接部分出现薄弱点,导致支座的抗拉能力开始降低。在压剪与拉剪的作用下,支座水平向的滞回曲线比较饱满,具有较好的水平向摩擦耗能能力且能够适应较大的水平位移。