橋梁結構雙重擋塊防落梁構造設計研究.pdf

1、近年來，我國境內地震活動較為活躍，地震中許多橋梁結構受到損毀，如何確保在地震發(fā)生后，橋梁線路依然能夠安全可靠的通行，成為當前工程研究中極為關注的問題。擋塊是橋梁橫橋向保護支座限制主梁位移的主要構件，也是震區(qū)橫橋向抗震的重要構造措施?，F(xiàn)有橫橋向抗震擋塊多為單道防線設計，無法同時滿足抗震設計中對構造裝置耗能與限位的雙重要求。本文對當前橋梁結構橫橋向限位擋塊抗震設計與研究中存在的問題進行思考，在現(xiàn)有限位擋塊的基礎上，以“多道防線、功能分離、逐

2、級生效”為原則，參考當前較為流行的延性抗震思路，設計了新的橫橋向抗震構造裝置。使其既能限制主梁橫橋向位移，又能消散地震力，降低橋梁下部結構的地震反應。本文主要完成了以下工作：
　　（1）提出了新型雙重擋塊防落梁的抗震構造裝置。內側為剛度較小的耗能擋塊，利用鋼構件的塑性變形消散地震作用；外側為剛度與承載力較大剛性限位擋塊，利用其強大的穩(wěn)固性限制主梁在橫橋向產(chǎn)生較大的相對位移。耗能擋塊與剛性擋塊共同作用，能夠有效的發(fā)揮擋塊在橫橋向的抗

3、震減震功能。
　　（2）采用非線性時程分析法，分別從剛度以及初始間距兩個方面研究了其對普通單擋塊地震反應的影響。研究發(fā)現(xiàn)：忽略擋塊與主梁的碰撞會低估橋梁結構的地震反應，且碰撞力受碰撞剛度的影響較大；隨擋塊剛度的增大，碰撞力呈現(xiàn)先增大后又減小的變化趨勢，存在一個可以導致橋梁下部結構地震作用最大的剛度值；剛度越大擋塊限位能力越強；普通單擋塊結構的初始間距對擋塊的地震反應受輸入地震波影響較大，很難確定統(tǒng)一的最佳初始間距。
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4、）采用Midas-Civil軟件建立了含雙重擋塊結構的有限元模型，通過與相同條件下的普通擋塊進行對比分析其抗震性能，并研究了內擋塊剛度、初始間距對雙重擋塊抗震性能的影響。分析發(fā)現(xiàn)：雙重擋塊抗震性能受內擋塊剛度以及輸入地震波的影響較大，較小剛度的耗能構件僅能消散較少的地震作用，過大剛度的內擋塊會與主梁產(chǎn)生較大碰撞力，影響裝置的抗震性能，最佳內擋塊剛度在不同地震波作用下并不統(tǒng)一。但總的來講，采用合適剛度非線性內擋塊的雙重擋塊結構能夠有效地降