Lock-up装置在连续梁桥上的减震性能研究

以某客运专线上大跨连续梁桥为实际工程背景,研究了Lock-up装置对结构纵向抗震性能的影响。根据Lock-up装置在地震作用下具有反复锁止的受力特点,采用非线性时程分析方法,分析了锁止速度对结构减震性能的影响。结果表明:对于大跨连续梁桥,Lock-up装置能够充分发挥活动墩的抗震承载能力,有效地提高桥梁结构整体抗震性能。当锁止速度较小时,Lock-up装置可以采用大刚度连杆模拟,并假定其始终处于完全锁定状态。但当锁止速度较高时,应考虑Lock-up装置反复锁止的实际工作特点,否则应用上述计算方法所得的结果偏于不安全。

Lock-up装置的作用机理与分析模型

为探讨Lock-up装置的分析模型,介绍了其构造、阐述了其作用机理,给出了Lock-up装置阻尼力的力学模型并提出了相应的数值模拟方法。基于某铁路桥梁,建立全桥有限空间模型,采用文中提出的模拟方法进行了Lock-up装置的减震性能分析,通过与常用的刚性连杆或主从约束模拟方法的比较,明确了刚性连杆模拟方法的适用条件。结果表明,Lock-up装置的地震作用过程比较复杂,当Lock-up装置能够激发出极大的阻尼力时,文中的模拟方法与常用的刚性连杆或主从约束模拟方法结果非常接近,通常情况按刚性连杆或主从约束模拟方法得到的结果偏大。

粘滞阻尼器和Lock-up装置在连续梁桥抗震中应用

近年来,我国逐渐在一些桥梁结构中使用了可提高结构抗震性能的减隔震装置,如隔震支座、阻尼器(地震响应校正装置)等。对应用较广的粘滞阻尼器和Lock-up装置的工作机理进行了介绍,对其在连续梁桥抗震中的应用进行了研究,通过实际桥例探讨了两种装置对连续梁桥抗震性能改进的有效性,并对其实用的局限性也进行了分析。研究的结果可供桥梁工程设计人员和科研人员参考。

Lock-up装置对大跨连续刚构桥地震响应分析

为研究Lock-up装置对大跨连续刚构桥的地震响应,先介绍了Lock-up装置的基本情况、发展历史、构造及作用机理;接着,以某连续刚构桥为例进行不同情况下的地震响应有限元模拟,在其过渡墩处设置不同的约束,以大跨连续刚构桥墩底及桩顶弯矩和位移为参数进行比较分析。本文计算结果表明,对于大跨连续刚构桥来说,Lock-up装置可以使过渡墩与主墩很好地协同受力,降低地震对主墩的不利影响,得出在地震作用下Lock-up装置对大跨度连续刚构桥非常有效的结论。

Lock-up装置在连续梁桥中应用的优化研究

以某5跨连续梁桥为工程背景,对Lock-up装置的工作性能和机理进行了分析。采用非线性时程分析方法,对地震中Lock-up装置锁止速度和Lock-up装置的位置对桥梁减震的影响进行了分析,得到了Lock-up的最优锁止速度和该桥的最优减震方案。结果表明:对于多跨连续梁桥,Lock-up装置可以很好地提高桥梁的整体抗震性能;从经济和减震效果看并不是越多的Lock-up装置越好。

连续梁桥锁定装置的减震效果对比研究

为充分利用活动墩抗震潜能,减小固定墩墩底内力响应,提高连续梁桥整体抗震性能,提出了一种以惯性力激活(Inertial Force Activation,IFA)的减震装置。该装置构造简单,维护方便。以某7跨连续梁桥为例,进行IFA装置工作原理及减震效果的研究,并与速度锁定(Lock-up)装置进行对比。研究结果表明,2种锁定装置均可起到有效利用连续梁桥整体抗震潜能的作用,IFA装置的工程环境适用性更强。两者发挥作用引起的整桥地震响应变化不仅受装置连接刚度的影响,还与地震波频谱特性有关。

高速铁路大跨连续梁桥减震方案比较

以某高速铁路(60+100+60)m大跨连续梁桥为研究对象,引入阻尼器和速度锁定器(Lock-up)减震装置,通过有限元软件建立减震体系模型,采用非线性动力时程法研究分析两种减震装置、4种布置方案在不同墩高下结构内力的分布规律及减震效果。研究结果表明:(1)在10~40 m墩高内,阻尼器减震方案下墩底内力减震率随墩高增加而增大,整体布置方案下固定墩底减震率为37.1%~56.9%,较局部布置方案高出10%~18%;(2)Lock-up装置是以增大活动墩底内力来降低连续梁固定墩底内力的,且受墩高影响显著;(3)从各墩内力总和来看,阻尼器方案下各墩底内力总和减震率为17.1%~52.1%,而Lock-up方案仅当墩高大于30 m时各墩底内力总和才低于抗震体系;(4)对于墩高相对较矮的三跨铁路连续梁,阻尼器的减震效果明显优于Lock-up装置。

新型地震结构保护系统的大跨径桥梁抗震分析

吉林龙华松花江特大桥抗震设计方案中拟使用近年来新出现的lock up装置和液体黏滞阻尼器.建立了大跨度桥梁使用lock up装置和液体黏滞阻尼器在桥梁地震反应中的分析模型及方程,采用动态时程分析法,对龙华松花江特大桥在多点一致激励作用下的地震反应进行了分析,探讨了使用新型地震结构保护装置对大跨度连续箱梁桥地震响应的影响.

矮塔斜拉桥的减震方案对比研究

针对位于高烈度地震区的刚构连续梁体系矮塔斜拉桥的受力特点,提出了分别采用粘滞液体阻尼器、Lock-up装置及摩擦型滑动支座3种减隔震方案,并采用非线性时程反应分析方法分析了3种方案的减震效果。结果表明:3种减隔震装置对矮塔斜拉桥均有明显的减震效果,粘滞阻尼器及Lock-up装置减震效果较好,滑动摩擦支座的减震效果次之。但从结构的正常使用及结构体系的地震响应分布规律来看,粘滞液体阻尼器的减震方案最优。

三跨飞燕式异型钢管混凝土拱桥地震反应及控制

利用ANSYS有限元软件,计算并分析了某三跨飞燕式异型钢管混凝土拱桥的动力特性和一致激励与行波激励下的动力响应,并对拟安装在桥上Lock-up装置的减震效果进行了评价。研究表明,纵向和竖向联合输入下结构的动力反应明显高于纵向和竖向单独输入工况;横向地震激励时,拱肋出平面位移及内力均很大,但可以不考虑行波效应的影响;纵向和竖向地震激励下,行波输入时主拱肋面内动力响应急剧增大;Lock-up装置使得结构在纵向地震激励下由半漂浮体系转化为刚接体系,一致输入下结构内力响应减震率较低,而行波输入减震率则相对较高,其中,主拱肋轴力减震率达15%,弯矩减震率最大达35%。

高烈度区多跨刚构连续梁桥减隔震设计研究

研究目的:结合处于高烈度区的某(48+4×80+48)m刚构连续梁桥的工程实例,分析对比对长联多跨刚构连续梁桥分别应用液体黏滞阻尼器、Lock-up装置、双曲面球型减隔震支座以及减震榫的减隔震效果,并对影响减隔震效果的相关参数进行分析研究,为合理选择减隔震措施提供依据。研究结论:(1)位于高烈度区的长联多跨刚构连续梁桥,刚构墩的地震响应较大,需要进行减隔震设计;(2)液体黏滞阻尼器、Lock-up装置、双曲面球型减隔震支座以及减震榫这四种减隔震设计措施均有各自的优点及局限性,前两种只适用于顺桥向减隔震设计,后两种在顺桥向、横桥向均能达到明显的减隔震效果;(3)针对高烈度区的长联多跨刚构连续梁桥,合理地选择减隔震措施及相关参数具有重要意义;(4)研究成果可应用于指导桥梁抗震设计。

龙华松花江特大桥主桥抗震设计

对主桥进行动力特性计算，采用反应谱法进行地震反应分析，分析设置Lock—up装置后主桥的抗震性能。

大跨超长连续梁桥纵向抗震设计研究

以某大跨超长连续梁桥为工程背景,研究Lock-up装置、粘滞阻尼器对该桥纵向抗震性能的影响。结构地震响应分析全部采用非线性动力时程分析方法。首先改变结构基本周期,分析并比较安装Lock-up装置前后不同基本周期结构的地震响应,结果表明:安装Lock-up装置前后结构基本周期对应的反应谱值差值越小,Lock-up装置对该结构的减震效果就越明显。然后对设置粘滞阻尼器的桥梁体系进行阻尼系数和阻尼指数的参数敏感性分析,分析表明:适当的选择阻尼系数和阻尼指数可以有效的降低结构地震响应。

连续梁速度锁定器减震谱研究

文中从理论上推导设置速度锁定器对墩柱地震力的消减效果,提出"连续梁速度锁定器减震谱",实例证明其适用性且误差在5%以内。对于满足假定的多跨连续梁,通过结构的自振周期、场地特征周期,就可以在满足工程精度要求的前提下,快速得到设置速度锁定器对单个墩柱地震力的消减程度。

市政桥梁设计中隔震设计研究

针对目前市政桥梁设计中应用隔震设计技术存在的问题缺陷,本文从实践角度出发,分析了隔震设计技术的应用局限,与实践控制策略,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

基于抗震性能优化的多跨长联连续梁桥结构受力体系研究

以之江大桥东侧非通航孔60+11×86+60m多跨长联连续梁桥为工程背景,采用非线性时程分析进行地震响应分析,对连续梁桥的结构受力体系进行比选研究,得出一些有益的结论。