速度开关型阻尼器在桥梁抗震设计中应用研究 3页

·桥粱·速度开关型阻尼器在桥梁抗震设计中的应用研究理锋(铁道第三勘察设计院集团有限公司桥梁处，天津300142)DiscussiononApplicationsofVEMDamperinSeismicDesignLiFeng摘要：某铁路特大桥主跨为(40+64+2x80+48)m预应力混凝84号、85号、87号桥墩上设置速度开关型阻尼器。土连续梁，位于8度地震区。传统设置1个固定墩的做法，固2地震力分析计算定墩及其基础设计较为困难，结构的抗震安全亦难以保证。在其他非固定墩上设置速度开关型阻尼器(速度开关型阻尼器是2．1速度开关型阻尼器锁定前桥梁地震力计算分析一种速度激发型的装置，具有一定的锁止速度，在锁止速度以采用Midas程序建立有限元模型，主桥基础刚度下装置的活动几乎不受限制，当超过锁止速度时，装置就会瞬见表1。间锁止并且象一个刚性连杆一样在结构中作用，将结掩所受到的冲击荷载分散开分别由结构的不同部分承担)，由多个桥墩表1主桥基础刚度共同分担顺桥向地震力利用Midas有限元分析程序计算，结果表明，固定墩的减震效果达60％以上，有效改善结构整体受力条件，提高桥梁结构整体的抗震性，增加桥梁结构整体的安全性。关键词：桥梁；地震力；反应谱；时程分析；阻尼器中图分类号：U442．55文献标识码：A文章编号：1004—2954(2011)07—003502(1)输入反应谱1概述①输入多遇地震反应谱②输入设计地震反应谱某铁路客运专线正线上有1座双线铁路桥，主跨(2)输入地震波为(40+64+2x80+48)II1预应力混凝土连续梁，且全桥弹性地震反应时程分析时输入的地震波为该铁路位于8度地震区，地震动峰值加速度为0．2g，场地土场地地震安全性评价报告中提供的地震波，见图2～类别为Ⅳ类。全桥立面布置见图1。图6。40906400800080006O4o20墩0蔷一20图1全桥立面布置(单位：cm)对于(40+64+2x80+48)In连续梁桥，传统做法仅设置1个固定墩，通过加大固定墩的截面尺寸、采用新材料或增加构件配筋来提高其刚度、强度或延性：，以达—604O到抗震目的。这种做法势必导致固定墩及其基础设计：氲20lJ‘．1IJI。JllII．．．困难甚至难以设计，也难以保证抗震安全，因此考虑设瑙0．置速度开关型阻尼器，在发生地震时改变桥梁结构顺蔷一201『_Ifl1I1l一40再桥向受力体系，由1个桥墩承受顺桥向水平地震力改一60O1O2O3040为由若干桥墩共同分担顺桥向地震力。本桥考虑在时间／s图3多遇地震第2条安评地震波(a42—050—63—2．dat)收稿El期：2011—05—16；修回El期：2011—05—27华工耋程墓专业：孥璧一)，男，工程师，。。年毕业于中南大学土木(3)速度开关型阻尼器锁定前全桥自振特性(表2)，工学学士。／。铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN201J(7)35 桥梁·理锋～速度开关型阻尼器在桥梁抗震设计中的应用研究·一6O2．2速度开关型阻尼器锁定后桥梁地震力计算分析40(1)全桥自振特性(表5)200．^II【【I一一(2)反应谱计算结果(表6)蔷一20一一40一1I1fIl。T_lII『””(3)时程分析计算结果(表7)一60051Ol5202530表5前5阶自振频率及其振型描述时间，s图4多遇地震第3条人工地震波(a42_o50—63—3．dat)一604O20。蔷一20皑一40表6反应谱计算墩顶地震力簧-60时间／s图5多遇地震第4条人工地震波(a42_050—63—4．dat)一6O4020一。．I‘．JIIJIlI～蔷一20一’『IIIlf⋯一表2前5阶自振频率及其振型描述3速度开关型阻尼器锁定前后效果分析(表8)(4)反应谱计算结果(表3)通过对二部分计算结果汇总比较，分析设置阻尼表3反应谱计算墩顶地震力器的减震效果。表8速度开关型阻尼器锁定前后桥梁地震力比较(5)时程分析结果(表4)表4时程分析计算多遇地震墩顶地震力kN4结论通过以上对设置速度开关型阻尼器锁定前后桥梁所受地震力情况的分析比对，得出以下结论。(1)速度开关型阻尼器具有明显的减震效果，能36铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2011() ·桥梁·客运专线转体桥球铰封固混凝土施工技术杨自政(中铁十二局集团第三工程有限公司，山西030024)TechnologyforConstructionofSphericalCouplinginSwingBridgetoEnvelopewithCon·creteonPassengerDedicatedLine．YangZizheng摘要：转体桥梁球铰的封闭好坏，直接关系到桥梁的整体寿施工的关键，如何在保障合龙段施工工期的情况下快命，而客运专线对结构物耐久性的要求更为突出，以京石客运速完成球铰封堵混凝土的施工，且要保障上转盘、转台专线滹沱河转体桥为倒，从方案的比选入手，详尽阐述了球铰与下盘之间的封堵混凝土无空腔和缝隙，关系着封堵封固混凝土的施工，并经检测达到了预期的效果。混凝土施工的成败。关键词：客运专线；转体桥；球铰；施工中图分类号：U235；U445．465文献标识码：B2方案论证文章编号：l004—2954(2011)O7～0037—03根据整个转体连续梁结构体系转换要求，转体完成后先将转体球铰封堵后，再进行合龙段的施工。因此施1工程概况工方案既要保证及时浇筑封堵混凝土，又要能够及时施新建京石铁路客运专线滹沱河特大桥跨京广铁路工边跨合龙段从而确保施工工期。就是在合龙段达到(80．6+l28+80．6)m预应力钢筋混凝土转体连续梁，施工条件时，尽量缩短球铰封堵混凝土的施工时问。单体主跨128ITI，转体质量12000t，与京广铁路营运线因上转盘及转台底面都是水平面，在拐角处很容交角28。17。为减少桥梁上部结构施工对既有铁路行易形成空腔或者缝隙，方案中还应确保封堵混凝土施车安全的影响，采用“支架现浇、转体就位”的施工方工的密实性。法，即先在铁路两侧用支架现浇法浇筑梁体，然后通过3方案比选平衡转体使主桥就位、调整梁体线形、封固球铰转动体球铰封堵混凝土施工可以采用2种方案：一是封系的上下盘，最后浇筑合龙段贯通全桥。堵混凝土一次浇筑完成，二是分2次浇筑成型。对转体系统就位后，封固转动体系的球铰也就成为2种施工方案进行比较，方案一施工时间长需要5d，且混凝土密实度不好，上转盘与转台拐角、转台与球缺拐角处会有空隙。方案二施工时间总共需要7d，但第收稿日期：20l1—02—12；修回日期：201l—O225作者简介：杨自政(1964一)，男，高级工程师，l986年毕业北：‘交通大一次混凝土施工仅需要2d，且第一次浇筑完成后不影学土木建筑系，工学学士，E—mail：1I6I348324@qq．corn，xj682002@163corn。响合龙段的施工，可以缩短合龙段施工时间，缓解工期●◆◆●I●I◆●●●◆◆I●●●◆●●I◆◆●●●◆I◆●够充分发挥活动墩的抗震承载能力，有效地提高桥梁社．1988[4]范立础，胡世德，叶爱君．大跨度桥梁抗震设计M]．北京：人民结构整体的抗震性能。交通出版社，2001．(2)当速度开关型阻尼器锁定时，由于结构受力[5]范立础．桥梁抗震[M]．上海：同济大学出版社，1997体系的改变导致结构的动力特性发生了变化，会导致[6]陈永祁，耿瑞琦，马良赫．桥梁用液体黏滞阻尼器的减震设计和类输入结构体系总的地震能量增加，这一点应引起注意。型选择[J]土木工程学报，2007(7)：55—61．(3)当桥梁结构联长较长、单一桥墩承受顺桥向地[7]陈永祁，杜义掰．液体黏滞阻尼器在结构工程中的最新进展[J]工程抗震与加固改造，2006(3)：65—72震力困难时，采用速度开关型阻尼器是一项很好的选择。[8]翁大根，卢著辉，徐斌，等．黏滞阻尼器力学性能试验研究[J]参考文献：世界地震工程，2002，18(4)：3O一34．[1]中华人民共和国铁道部．TB10621-2009高速铁路设计规范[9]聂利英，宋晖，范立础．液体黏滞阻尼器在大跨度桥梁中对伸缩(试行)[S]．北京：中国铁道出版社，2009．缝保护作用的探讨[J]．地震工程与工程振动，2007，27(2)：[2]中华人民共和国铁道部．GB50111-2006铁路工程抗震设计规13l一136范(2009年版)[S]．北京：中国铁道出版社，2009．[10]李建中，范立础．非规则粱桥纵向地震反应及碰撞效应[J]．土木『3]范立础．预应力混凝土连续梁桥[M]．北京：人民交通出版工程学报，2005，38(1)：84—89．铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2011(7)37