基礎(chǔ)滑移隔震橋梁的地震響應(yīng)

劉鵬

本文以三跨連續(xù)剛構(gòu)橋為背景，討論了地震波的選取原則，滑移隔震橋梁的數(shù)值仿真、滑移隔震橋梁與非隔震橋梁的地震反應(yīng)對比分析。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)滑移；剛構(gòu)橋；地震響應(yīng)；減震效果

1 模型算例

本文結(jié)合某連續(xù)剛構(gòu)橋探討橋梁基底滑移隔震的設(shè)計方案與減震效果。

某三跨連續(xù)剛構(gòu)橋，梁體為變高度預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁，上部跨徑組合為32.8+60+32.8m，橋梁總長為185.6m。如圖1.1所示。

該橋采用基礎(chǔ)滑移隔震，將上部結(jié)構(gòu)域下部基礎(chǔ)在承臺處斷開，承臺做成U型凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置隔震層，然后將上部結(jié)構(gòu)設(shè)置于凹槽內(nèi)。如圖1.2所示。

本文采用基礎(chǔ)滑移隔震技術(shù)對剛構(gòu)橋進行抗震設(shè)計，通過對當(dāng)前樁基礎(chǔ)設(shè)計進行改進完善，將墩與基礎(chǔ)分隔開來。

2 基礎(chǔ)滑移隔震橋梁的自振特性

3 基礎(chǔ)滑移隔震橋梁的地震響應(yīng)

為了研究基礎(chǔ)滑移橋梁在地震作用下的減震效果，分別對固結(jié)和基礎(chǔ)滑移橋梁進行時程分析。三條波的及速度峰值均為0.20g左右。

通過橋梁軟件Midas Civil計算三種工況不同結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，

通過表3.1可知，采用基礎(chǔ)滑移隔震后，橋梁的運動參數(shù)反應(yīng)有了很大幅度的降低，通過地震反應(yīng)時程的對比，隔震橋梁較固結(jié)橋梁反應(yīng)有些延遲，即相同時間內(nèi)完成的震動次數(shù)變小了，因此摩擦滑移隔震實現(xiàn)了較好的減震效果。

（3）墩頂彎矩時程

為了進一步探討基礎(chǔ)滑移橋梁的減震效果，我們從隔震橋梁與固結(jié)橋梁內(nèi)力響應(yīng)的角度進行對比。由計算結(jié)果羅列可知，基礎(chǔ)滑移橋梁的內(nèi)力響應(yīng)明顯小于固結(jié)橋梁，這跟表3.1中的墩頂?shù)孜徊顢?shù)據(jù)展現(xiàn)的規(guī)律相符。

小結(jié)

本文以等高連續(xù)剛構(gòu)橋為原型，以及Midas軟件提供的滯回系統(tǒng)和擺隔震裝置兩種邊界單元的參數(shù)設(shè)置。同時比較了兩種結(jié)構(gòu)自振特性的差異，總結(jié)了基礎(chǔ)滑移行為對自振特性的影響。最后本文通過八度區(qū)的三條地震波進行了兩種結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)對比分析，總體來說，基礎(chǔ)滑移結(jié)構(gòu)減震效果十分明顯，同時得出結(jié)論，大震對基礎(chǔ)滑移結(jié)構(gòu)有利，小震對其不利。

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