2003-新型减震支座在北京五环路红山口高架桥工程中的运用(第三届城市桥梁会议)
城市轨道交通桥梁-列车-乘客动力相互作用
第 43 卷第 3 期2023 年 6 月振动、测试与诊断Vol. 43 No. 3Jun.2023 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis城市轨道交通桥梁‑列车‑乘客动力相互作用∗王少钦1，郭薇薇2，曹明盛2，李宇杰3（1.北京建筑大学理学院北京，100044）（2.北京交通大学土木与建筑工程学院北京，100044）（3.北京市地铁运营有限公司北京，100044）摘要为确保城市轨道交通线路安全舒适运营，以北京地铁5号线上的三跨连续箱梁桥为背景，建立桥梁⁃车辆⁃乘客动力相互作用分析模型，推导其动力平衡微分方程并编写相应计算程序，分别计算了桥梁、车辆及乘客的振动响应，并对各响应极值的变化规律及列车运行平稳性进行分析，采用实测数据对计算结果进行验证。
研究表明：所建立的动力分析模型及计算程序具有较好的可靠性；该连续箱梁桥处于比较良好的工作状态；在现行车速条件下，车辆的振动加速度、横向力、轮重减载率及脱轨系数等平稳性、安全性指标均在理想范围内；乘客与车辆的振动响应存在明显差异，且具有一定的滞后性；位于车厢中部的乘客振动响应极值比位于车厢端部位置的偏小，中部车厢内的乘客振动响应小于两端车厢内的乘客。
关键词轨道交通；桥梁；车辆；乘客；振动中图分类号TU318；U441.3引言城市轨道交通线路是大中城市的主要交通命脉，乘车舒适性会受到振动、噪声、温度、车厢内气味及候车时间等多种因素影响，其中车辆振动是一项重要影响因素［1⁃3］。
为了跨越地面障碍，满足线路平顺性要求，城市轨道交通线路中修建了大量的高架线路，桥梁结构的振动作为激励源进一步加剧了列车的振动。
Zakeri等［4］建立了21个自由度的列车模型，研究了倾斜度、行车速度、轨道质量及曲率半径等因素对曲线桥上列车的加速度影响，并采用加速度均方根来评价乘坐舒适性。
王贵春等［5］通过ANSYS里的APDL语言建立了斜拉桥模型及车辆模型，通过ISO2631标准分析了路面不平整度、车速及车重等因素对车辆竖向、点头、摇头等方向加速度的影响。
18春北交《桥梁工程》在线作业一二
北交《桥梁工程》在线作业10一、单选题：1.（单选题）箱梁的自由扭转产生() (满分A纵向正应力和剪应力B剪应力C横向正应力和剪应力D纵向正应力、横向正应力和剪应力正确答案:B2.（单选题）人群荷载属于() (满分A永久荷载B基本可变荷载C其他可变荷载D偶然荷载正确答案:B3.（单选题）在配置式Ｔ形梁桥中，为保证各片主梁能相互连接成整体，共同参与受力，需设置() (满分A钢板B横隔板C内纵梁D腹板正确答案:B4.（单选题）刚性横梁法的基本假定为() (满分A横梁的刚度与主梁相同B横梁的刚度为无穷小C横梁的刚度为无穷大D上述三个答案都不对正确答案:5.（单选题）桥梁的基本组成包括上部结构、下部结构以及() (满分A地基B桥跨结构C锥坡D基础正确答案:6.（单选题）我国现行规范中，将桥梁设计荷载分为() (满分:)A永久作用、可变作用、偶然作用B永久荷载、基本可变荷载、其他可变荷载C恒载、可变荷载、地震力D结构自重、车辆荷载、偶然荷载正确答案:7.（单选题）位于透水性地基上墩台，在验算稳定时，应采用() (满分:)A低水位时的浮力B不考虑水的浮力C设计高水位时的浮力D常水位时的浮力正确答案:8.（单选题）桥梁按体系划分可分为() (满分:)A梁桥、拱桥、刚构桥、缆索承重桥以及组合体系桥B简支梁桥、悬臂梁桥、连续梁桥和连续刚构桥C木桥、钢桥、圬工桥、钢筋混凝土桥和预应力混凝土桥D公路桥、铁路桥、人行桥和农用桥正确答案:9.（单选题）非线性温差分布的情况下() (满分:)A静定梁和超静定梁截面内都产生温度自应力B只在静定梁截面上产生温度自应力C只在超静定梁截面上产生温度自应力D静定梁和超静定梁截面内都只产生温度自应力正确答案:10.（单选题）在计算荷载位于靠近主梁支点时的横向分布系数m时可偏安全的采用() (满分:) A杠杆法B偏心压力法C铰接板法D修正偏心压力法正确答案:二、多选题：11.（多选题）常用模板设计时，在计算荷载作用下，应对（）分别进行强度刚度及稳定性验算。
北京五环路石景山斜拉桥施工技术总结(正式稿)
第一节 箱梁施工方案 ..................................................................................................................................13 第二节 桩基施工方案 ..................................................................................................................................14 第三节 3 号墩身施工方案 ...........................................................................................................................14
第三章 施工组织设计 ........................................................................................................................................9
第一节 施工组织安排 ....................................................................................................................................9 第二节 施工场地安排 ..................................................................................................................................10 第三节 施工计划安排与实施 ......................................................................................................................11 第四节 施工机具、设备选型与组织...........................................................................................................12
34000424
进 行 了探 讨 。
关键 词 ： 滞 阻尼 器 ； 程 抗 震 ； 风 ； 动 粘 工 抗 振 中 图分 类 号 ： Ｂ ｌ ． 文献 标 识 码 ： Ｔ ｌ４ ２ Ａ 文章 编 号 ： Ｎ４ 一ｌ ２／ （Ｏ Ｏ Ｏ —１ ４ ２ Ｃ ３ ０ ７ Ｆ ２ ｌ ）４ ４ —０
器设计组提出了一 整套最先进 的阻尼器出厂检验和预检测 。该 阻尼器上还设 置了一套我 国首例阻尼器的在线健康检测系统 。 （） ２ 北京 目前最高建筑——银泰 中心 座落在北 京长安街上 ６ ２层的柱筒型钢结构 ～银泰 中心 ， 是 目前北京最高的建筑 （４ ｍ） ２ ９ 。该结构设计使用 了 ７ ３个液体粘 滞阻尼器（ ２０ Ｎ、 ０ ｍｍ）来 增加结构抗 风能力 。当然 ， １０ ｋ ±１０ 在 设置 了阻尼器后对结构抗震也有很大帮助 。该 阻尼器不仅在美 国经过 了严格的出厂检验 ， 到国 内后 还在哈尔滨建 工学院进 运 行了测试检验 。这些检测 对我 国专 家更好 的认识 阻尼器 、 更好
北京交通工程学会第三次会员代表大会暨第三届理事会第一次会议成功举行
北京交通工程学会第三次会员代表大会暨第三届理事会第一次
会议成功举行
佚名
【期刊名称】《道路交通与安全》
【年(卷),期】2000(000)001
【摘要】@@ 2000年11月20日上午9时30分,北京培新宾馆会议厅内来自32个会员单位的110余名会员代表坐满了会场,北京交通工程学会第三次会员代表大会在这里隆重举行.rn会议主持人段里仁秘书长郑重宣布,北京交通工程学会第三次会员代表大会开幕.会场顿时响起热烈的掌声.
【总页数】2页(P2-3)
【正文语种】中文
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1.山东省建材工业协会第三次会员代表大会暨第三届理事会第一次会议召开 [J],
2.北京交通工程学会第四次会员代表大会及第四届理事会第一次会议隆重召开马振川同志被推举为学会名誉理事长李建华同志当选学会理事长 [J], 晓声
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《公路桥涵施工技术规范(JTGT3650-2020)》解读-原文
4.2
加工…………………………………………………………………………16
4.3
连接…………………………………………………………………………18
4.4
绑扎与安装…………………………………………………………………22
5 模板、支架……………………………………………………………………………25
6
5.1
一般规定………………………………………………………………………25
配技术，推行标准化、工厂化，引导信息化施工；强调对施工关
键工序和关键过程的控制，以过程控制为核心，按照公路桥涵通
用部分、基础与下部、不同桥型的上部结构的施工顺序组织标准
内容，明确给出了各施工工艺过程的技术要求和质量控制要求，
便于广大工程技术人员应用。
（三）坚持“以人为本、安全至上”的原则。《规范》注重
6.6
外加剂…………………………………………………………………………45
6.7
掺合料…………………………………………………………………………45
6.8
配合比……………………………………………………………………46
6.9
拌制…………………………………………………………………………50
6.10 运输………………………………………………………………………51
续发展”的桥涵工程建设理念，用于指导各级公路中新建、改建
和扩建桥涵工程的施工，保证桥涵工程的施工质量和施工安全，
提高施工技术水平。
三、《规范》的特点
（一）内容全面，技术先进，适用性强。公路桥涵多采用梁
式桥、斜拉桥、悬索桥、拱桥以及钢混组合结构、箱涵等形式，
相较铁路、市政工程，公路桥涵类型和结构种类繁多，墩台基础
《环境振动标准》编制说明(征求意见稿)
3 标准主要技术内容...................................................................................................................4 3.1 适用范围.......................................................................................................................4 3.2 规范性引用文件...........................................................................................................4 3.3 术语、定义...................................................................................................................4 3.4 环境振动Z计权因子 ....................................................................................................4 3.5 振动功能区划...............................................................................................................4 3.6 环境振动限值...............................................................................................................5 3.7 环境振动监测要求.......................................................................................................5 3.8 环境振动功能区的划分...............................................................................................9
双曲面球型减隔震支座与普通支座在成昆铁路典型桥梁上的抗震性能对比分析
双曲面球型减隔震支座与普通支座在成昆铁路典型桥梁上的抗
震性能对比分析
缪庆华;宋晓东;谢海清
【期刊名称】《力学与实践》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】以成昆铁路典型桥梁为研究背景,讨论了双曲面球形减隔震支座的抗震性能,对比分析了不同桥型对减隔震效果的影响。
进一步地,讨论了桥墩的高度、形式
以及位置对减隔震效率的影响。
结果表明,双曲面球形减隔震支座对于简支T梁桥、简支桁架梁桥以及连续梁桥均有良好的减隔震效果。
整体而言,双曲面球形减隔震
支座对墩顶的载荷优化大于墩底,对弯矩的优化大于剪力;桥墩墩高、桥墩位置以及
桥墩形式都会影响抗震支座的减隔震率。
【总页数】8页(P393-400)
【作者】缪庆华;宋晓东;谢海清
【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】U24
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4.长
联连续梁桥双曲面球型减隔震支座参数影响研究5.华阳特大桥主桥双曲面球型减隔震支座的抗震设计
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新型减震支座在北京五环路红山口高架桥工程中的运用阴存欣摘要：本文根据北京五环路大跨度桥梁的实际结构特点，以ANSYS大型动力分析有限元软件为工具，使用间隙元等巧妙单元对设置减震支座下桥梁的减震效应进行了非线性动力时程计算分析，并提出了减震支座设计的具体构造参数，为该类型的新型减震支座在大跨度桥梁上的进一步推广和使用提供了宝贵经验。
关键词：大跨度桥梁减震支座动力反应时程分析间隙元1 工程概况及减震设计条件在北京市城市总体规划中，五环路位于北京市市区边缘，距中心10~15km，其走向是沿市区和远郊区之间的环形隔离带，路线全长95.55km。
五环路二期京原路~八达岭段，起点为北京市石景山区京原公路处，终点为海淀区八达岭高速公路处，终点与五环路一期（八达岭高速公路至北苑路段）相接，全长22.8km。
红山口高架桥位于红山口脚下至中央党校北门,全长1398.951米，按上下行分为南、北两座桥。
其中南面的47#-51#墩所在联跨越京密引水，为43.208+49.8+68.0+52.0m共213.008m预应力混凝土连续梁，梁高2.6m，桥宽13.75m,单向3车道，单箱双室，C50混凝土，上部结构跨中断面尺寸详见图1。
图1 跨中断面下部结构形式如下：桥墩为V形片墩，C35混凝土，柱高分别为7.2、8.0、12.4、 12.4、9.4m,中墩厚1.5，边墩厚1.2m, 47#、48#墩为扩大基础，尺寸6x9x2m,49#、50#墩下设6.5x6.5x2.5 m承台，承台下4根D为1.5 m桩基，51#墩下设5.5x5.5x2m承台，承台下设4根D为1.2m桩基。
各墩桩长为0 、0、15、15、 26m。
场地土类别为III类,地震基本烈度为8度。
47#-51#各墩支座分布情况为：60x60x14.2 cm板式橡胶支座，97x97x23 cm QPZ12500-ZX，107x107x20.5 cm QPZ15000-GD ，107x107x20.5 cm QPZ15000-GD，60x100x14.2 cm 板式橡胶支座，数量为每墩2个。
按〈〈公路工程抗震设计规范〉〉的刚度分配原则计算后各墩的地震力如表1所示。
表1 按〈〈公路工程抗震设计规范〉〉计算的各墩刚度及墩顶地震力墩号 47# 48# 49# 50# 51# 纵向刚度(t/m) 975.9 12126.7 2120.5 2120.5 866.0 横向刚度(t/m) 1051.2 84918.5 5466.9 5466.9 1021.0 纵向地震力Fx(t/m) 26.0 326.0 57.0 57.0 23.0 横向地震力Fz(t/m) 12.0 951.0 61.0 61.0 11.0 48#墩纵向计算内力M为2702.7tm,N 恒为1873.7t，N 恒+活为2152.3t，横向计算内力M为7876.5tm,N 恒为1873.7t，N 恒+活为2152.3t。
边墩配φ22@15,中墩 配φ32@15时能够抵抗的地震力为，纵向弯距为1000tm，横向弯距为2300tm。
该配筋按计算弯距验算后混凝土压应力均超出规范限值，无法满足规范要求。
由上述可见，在边墩设板式橡胶支座，中墩设固定盆式支座，且基础形式不同、柱高差异较大的情况下，由于48#墩刚度最大，且桥宽、梁高、跨度大，按《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89计算后由地震引起的桥墩内力很大，无法通过正常配筋达到抵抗设计地震力的要求，由于墩柱的特殊性，又无法在墩柱上采取包钢等措施，拟采用减震支座。
2 减震支座动力计算分析规范中的计算方法为反应谱计算方法。
计算多自由度地震力的的最一般的公式为：t i h z i htp G X K C C E 111γβ=（1）∑∑===n i ii n i i i G XG X021011γ （2） 将各质点重力G i 乘以地震系数K h ，根据场地土和结构的自振周期查出动力放大系数β1，再乘以结构重要性系数C i ，基本振型参与系数γ1和基本振型的节点位移分量X 1i ，再乘以综合影响系数C z 。
其理论来源是多自由度的弹性反应谱振型分解法。
反应谱方法可以简化设计，但也有其局限性，设计过程仍是静态的，以强度破坏为准则，综合系数的取值分类过于笼统，仍是一阶段抗震设计方法。
往往给人造成一种错觉，即不提高结构的延性，只要增加结构的强度即可提高结构的抗震能力。
同时，它无法科学考虑结构的各种非线性效应（如材料、几何非线性、限位支座的边界非线性效应）、桩土相互作用、大跨径桥梁的行波效应等复杂因素的影响。
下面用ANSYS 动力分析模块对未设置减震支座、设置不限位减震支座和限位减震支座在特定参数下的动力反应进行分析。
2.1自振特性计算通过模态分析得到的未设减震支座的原结构前五阶振型和频率如下。
表2 自振频率和振型振型号 频率（秒-1） 方向1 .82314 横向2 1.0534 纵向3 1.5247 横向4 1.5310 竖向5 2.5309 横向第1阶振型，横向反对称，转动中心在48#墩，各墩横向位移不等，且有异号位移。
表现出明显的不按刚度分配地震力的特性。
第2阶振型，纵向，纵向纵向位移基本上相等，表现出梁体的竖向平面内的近视刚体特性。
图2 第1阶振型 横向 图3 第2阶振型 纵向图4 第3阶振型，横向高阶 图5 第4阶振型，竖向低阶振型和频率不仅用于计算瑞力阻尼距阵，而且对于地震了的分配有着很大影响。
横向的反对称弯曲及跨度的不等等因素使得分配到柱顶的惯性力不等，且不完全按刚度分配，从后面时程分析中49#、50#墩的刚度特性完全相同但柱顶剪力却不等的结果就是该规律的具体反映。
2.2 运用ANSYS间隙元进行时程反应分析在以下的时程分析中，采用ELCENTRO波，但加速度折减到最大值和规范中的0.2g相等。
ELCENTRO波的加速度最大值出现在2.16s,相应的加速度峰值为341.7gal.减震支座的弹簧刚度为3000KN/m.2.2.1 模拟限位时LINK10间隙元的使用对于限位减震支座的问题，在ANSYS中可以用间隙元GAP或缆索元CABLE来来模拟限位减震支座。
缆索元只能受拉，不能受压；间隙元只能受压，不能受拉。
对于这两种单元，通过初始应变的设置（间隙元>0，缆索元<0）可以使间隙元存在初始缝隙，或使缆索处于垂悬状态。
在梁和柱间将这二种单元的任意一种和线性弹簧并联，将缆索元或间隙元的刚度取得远远大于弹簧元的刚度便可对弹簧的行程进行限制。
理论上间隙元的刚度可以取任意值，但由于计算机的精度的制约，一个结构中刚度相差太大时会导致方程组的病态解，使方程组不平衡，刚度最好取在其余单元的1000-4倍~10004倍之间，不能太大，亦不能太小，否则会使求解不收敛。
由于计算时间隙是用10-6倍的间隙元刚度来模拟的，刚度太大还会导致间隙元成为弹性杆件，使支座与柱的相对位移与限位值相距甚远。
除此之外，由于该单元的使用，实际上使结构模型由材料非线性类型上升为材料非线性和几何非线性耦合在一起的双重非线性，使动力方程的收敛变得异常困难，对于动力特性参数及收敛标准选择不当，都将使得程序不能收敛。
Link10单元的使用方法如下所示。
图9 间隙元缆索元示意图2.2.2 动力时程分析计算结果用ANSYS动力分析模块对未设置减震支座、设置不限位减震支座和限位减震支座在特定参数下的动力反应进行分析后结果如表3-表6所示。
表中符号意义如下：x--纵向，z---横向，F为墩顶剪力，U为位移。
未设减震支座时，由于48#墩的纵向刚度最大，显然48#墩的地震力明显大于其余各墩的地震力。
横向地震力仍然是48#墩最大，但差异并不如纵向明显，且49#、50#墩刚度特性相同，横向地震力却相差很大，分别为181.3KN，562KN。
减震支座的使用使地震力得到大大减小，48#墩的纵向最大地震力从1963.4t减小到了74.2t，横向地震力从644.2t减小到了67.1t，但由于没有对弹簧的位移采取限位措施，同时却导致了桥梁水平位移的大大增加，桥面和墩顶的最大相对位移达到了12.60cm,而实际上桥梁位移不仅受到温度变形等正常使用要求的限制，而且过大的位移也有可能影响制动作用下的安全性，即使地震荷载作用下也有可能发生不同联梁体间的碰撞现象甚至发生落梁现象。
所以有必要对减震支座的相对位移进行限制。
设置限位减震支座后桥面及桥面和墩柱间的相对位移都大大减小了，但地震力的降幅仍然比较明显，纵向减到了原来的13.2%，横向减到原来的24.5%。
从位移表中结果也可看出GAP限位单元的使用控制了桥梁的相对位移。
表3 未设减震支座时的47-51#墩elcentro波时程反应最大绝对值墩号 47# 48# 49# 50# 51# Fx(t) 58.0 1963.4 69.3 70.6 40.6 Fz(t) 23.7 644.2 181.3 562.0 66.8表4 设不限位减震支座时47-51#墩elcentro波时程反应最大绝对值墩号 47# 48# 49# 50# 51#Fx(t) 106.1 74.2 58.0 58.0 68.9Fz(t) 83.2 67.1 71.5 72.8 99.4墩顶Ux（cm） 0.30 0.26 4.67 4.67 4.74墩顶Uz（cm） 0.10 0.16 1.16 1.67 1.47桥面Ux（cm）12.60 12.61 12.62 12.62 12.62桥面Uz（cm） 9.71 11.30 12.80 13.41 12.67 表5 设限位4cm的减震支座时47-51#墩elcentro波时程反应最大绝对值墩号47#48# 49# 50# 51#259.1 52.87 52.87 27.86Fx(t) 36.11158.2 102.9 134.1 40.60Fz(t) 21.92墩顶Ux（cm） 0.1066 0.9047 4.328 4.332 1.756墩顶Uz（cm） 0.0937 0.1805 1.369 1.832 1.2644.285 4.290 4.295 4.296桥面Ux（cm） 4.284桥面Uz（cm） 2.572.803.254.12 4.66表6 考虑综合影响系数0.3后各墩墩顶地震力汇总（t）51# 墩号47#48# 49# 50#8.36 限位减震时程77.73 15.86 15.86纵向10.83分析横向 6.58 47.46 30.87 40.2312.18为保证一定的安全度，在实际设计中，将重要性系数提高到1.7，综合影响系数取0.3，再提高20%的安全度进行截面配筋计算。
3减震支座设计参数与构造减震支座具有理论上的可行性后，必须在构造上得以实现，同时还应在桥梁上和桥墩上采取相应的构造措施。