三维地震动作用下曲线连续梁桥减震控制研究
人行天桥三维地震响应特性及防落梁研究
人行天桥三维地震响应特性及防落梁研究人行天桥是城市中常见的交通建筑，其承载着大量行人和车辆。
在地震发生时，人行天桥的抗震能力成为关键问题。
本文将对人行天桥三维地震响应特性及防落梁研究进行探讨。
一、人行天桥的三维地震响应特性1、地震荷载作用下人行天桥的动力响应特性地震荷载作用下，人行天桥会受到来自地震的水平力作用和垂直它所连接的主体结构的力作用。
同时，人行天桥自身的质量和其与主体结构的连接方式也会影响其动力响应。
为了研究其响应特性，需要进行三维地震反应分析。
2、结构元件在地震中的应力分析人行天桥的基本结构元件包括梁、柱、墩、拉杆等，应力分析对于研究其地震响应也有极大的帮助。
地震作用下，结构元件可能出现拉伸、压缩、剪切等应力状态，对应的压缩变形、拉伸变形、剪切变形等变形状态也需要进行分析。
二、防落梁研究在地震中，人行天桥既要保证安全，又要保证连接主体结构的可靠性。
防落梁就是为了防止人行天桥发生垂直跳出或倾斜脱离主体结构的情况而设置的。
防落梁的设计原则是保证其能够发挥作用，且要尽可能减小其对行人视线带来的影响。
1、防落梁的类型常见的防落梁有三种类型：平行接头式、悬挂式和倾斜式。
平行接头式防落梁是在人行天桥和主体结构的顶部设置一块深度较小、宽度较长的钢板，用于在地震中拉住人行天桥，防止其发生倾斜或跳出。
悬挂式防落梁是利用钢索或钢管悬挂于人行天桥下方，当发生地震时，防落梁受到震动，可以有效防止人行天桥脱离主体结构。
倾斜式防落梁是将钢板倾斜安装在人行天桥和主体结构连接处，倾斜角度一般在30°左右，可以在地震中有效拉住人行天桥，减小其受力。
2、防落梁的计算方法防落梁的计算方法要针对不同的类型进行不同处理。
平行接头式防落梁的计算方法包括梁的拉伸、弯曲、剪切等受力状态的计算和梁和钢板之间连接的承载力计算。
悬挂式防落梁的计算方法包括钢绳的拉伸和杆件弯曲变形等。
倾斜式防落梁的计算方法则需要考虑其在地震中的受力状态以及受力的方向。
地震角度探讨连续梁结构震害损伤因素及控制决策
地震角度探讨连续梁结构震害损伤因素及控制决策摘要：地震灾害的频繁发生和危害性，要求我们加强研究桥梁结构的震害损伤情况，并通过综合的分析和评估，寻求提高桥梁结构安全性能的具体方法。
本文将从地震的角度，探讨连续梁结构震害损伤的因素，以及结合相关的工程实践经验，提出若干震害损伤的控制方法。
关键词：连续梁结构；震害损伤；震害控制1.连续梁结构震害的损伤因素分析根据桥梁结构震害的调查文献研究，以及结合实际的工程施工经验和规范标准，我们基本可以确定连续梁结构震害损伤的因素，具体情况如：（1）上部结构震害。
其中包括移位震害和碰撞震害两种，前者是桥梁伸缩缝和支座在地震的破坏作用力下，梁板出现纵向移动、横向错位和平面转动等；后者则结构梁板之间、边跨和搭板之间、边跨和桥台之间在地震的破坏作用力下，出现互相碰撞的破坏现象。
（2）支座震害。
连续梁的支座连接部位，是抵抗地震作用相对薄弱的位置，在破坏性的地震作用力下，如果支座存在缺陷，或者所采用的材料存在质量问题，则容易出现位移、与上下部结构脱离、丧失承载力等破坏现象。
（3）下部结构震害。
其中包括桥墩弯曲破坏、墩柱剪切破坏、框架墩破坏、桥台破坏四种，桥墩弯曲破坏属于塑性的破坏，表现出墩柱体开裂、混凝土块剥落、内部钢筋外露等现象，主要是因为在地震破坏作用力下，搭接或者焊接不牢固的纵向钢筋，或者配筋不合理的箍筋，降低了墩柱的延性能力；墩柱剪切破坏属于脆性破坏，容易造成墩柱和墩柱上部结构的坍塌，属于较为严重的破坏现象；框架墩破坏是因为本身剪切强度不足，地震破坏作用力下，盖梁、墩柱和节点等出现破坏；桥台破坏，是在地震破坏作用力下，桥台的地基失去承载力，从而出现滑移、碰撞、倾斜等震害现象。
（4）基础震害。
表现为基础土体滑动和软化，主要是因为在地震破坏作用力下，地基的承载力下降，出现扩大基础和重力式基础，另外还会产生沙土液化现象，降低了沙土的摩擦力，同时在上部结构的惯性作用下，形成各种形式的桩基础损伤破坏。
某连续梁桥地震反应谱分析
纵向剪力
０ ０ ０
横 向剪力 Ｆ
１０ １２ ３ ． ２４９ ６ １． ３２６ ８
纵 向剪 力
Ｏ ０ Ｏ
用条件下 ， 制动 墩主要 承担桥 梁上部结 构所 引起 的 向剪力 ； ３ 由计 算结 果可以看 到 ： 向剪力各墩 比较平 均 ， ） Ｆ 这是 由于 桥梁支座为单 向滑动 的 支座 ， 拟 时要约 束 住 Ｆ 模 向的 自由度 。 因此各墩共 同承担这个方 向的剪力 ；
本文采用 “ ｍ法 ” 模拟桩土相互作用 ， 此法是一 种常用 的模拟
ｆ 模型 『
结构桩一土相互之间作用力
输入地震力 模式
桩基静力 的方法 ， 在设计单位 经常采用 ， 在建模 时 ， 据本桥 结构 依
的特点 ， 采用三 维梁 单元 离散桥 梁 的主题 结构 ， 括桥 墩 、 梁、 包 主
向的组合 ， 不模 拟地震 的竖 向作 用力 ， 分别对 两种模 型地 震反 应
图 ２ 箱 梁横 断面 Ｉ 单位 ：ｉ ） ｔｌ １
进行模拟 ， 见表 １ 。
表 １ 反 应 谱 分 析 模 型 和 输 入地 震 力模 式
２ 桩一 土 结构 相 互作 用分 析方 法和 结构 模型 建 立
１． ８ ６ ２１． １
１ ． ４４
３２． １ ４９． ７
５８ ．
１ ２ ０． ｌ １ ６．
８６ ．
２ ９ １． ３ ６ ３．
模拟 ， 向活动支 座具有 竖 向转 动和单 一滑 移性 能 ； 单 固定 支座 仅 具有竖 向转 动性能 。本文采用两种模 型来进行 模拟 ， 不考 虑桩 土 相互作用 的模 型 Ａ， 墩第固结 ， 图 ３所示 ， 一种采 用需要 考 将 如 另
三跨连续梁桥减隔震设计
三跨连续梁桥减隔震设计
三跨连续梁桥减隔震设计是一种结构设计方法，旨在减少地震对桥梁的影响。
以下是该设计的详细解释：
1. 概述
三跨连续梁桥是一种长跨度桥梁结构，由多个连续的梁组成。
减隔震设计的目的是通过采用特殊的隔震装置，降低地震对桥梁的影响，提高桥梁的安全性和可靠性。
2. 背景
地震是一种常见的自然灾害，会给桥梁等建筑物带来巨大的破坏。
因此，减隔震设计成为了一种非常重要的结构设计方法，可以有效地减少地震对桥梁的影响。
3. 隔震系统
减隔震设计的核心是采用隔震系统。
隔震系统是由一系列弹簧、阻尼器等组成的装置，可以把地震的能量转化为弹性变形和热能，从而减少地震对桥梁的影响。
4. 设计步骤
减隔震设计的具体步骤如下：
（1）确定桥梁的设计参数，包括跨度、荷载、地震作用等。
（2）确定隔震系统的类型和参数，包括隔震器的刚度、阻尼器的阻尼系数等。
（3）确定桥梁的结构形式和荷载分布，包括梁段长度、截面形状、钢筋配筋等。
（4）进行隔震系统与桥梁结构的有限元分析，确定隔震系统对桥梁的影响。
（5）进行结构的优化设计，确保桥梁结构的安全性和可靠性。
5. 应用范围
减隔震设计适用于各种桥梁结构，特别是对于长跨度、高塔式桥梁等结构更为有效。
此外，隔震系统还可用于地铁、高层建筑等结构的减震设计。
以上是关于三跨连续梁桥减隔震设计的详细解释。
考虑竖向地震作用时连续梁桥地震反应分析
—
时 间／ ｓ
图 ３ 水 平 ＋竖 向地 震 力作 用 下 ４号 墩 墩 底弯 矩 时 程分 析 曲 线
对 比分 析 以上 计算 结果 可 以看 出 ： （） １ 就竖 向地震 作 用对各 墩 的影 响来看 ， 虽然 大部 分 内力较 只考 虑水 平 向地 震作 用 时增 大 了 ， 也 有 但
Ｉ Ｐ 波 １ ｉｌ ａ ２波 ｒＰ
重， 这些桥 梁都 位 于 山区 的交 通要 道上 ， 于生命 线工 程 ， 们 的破 坏 ， 了造 成 巨大 的直 接 经济 损 失外 ， 属 它 除 还 给抗震 救灾 带来 了极 大 的困难 ， 地震 影 响 范 围广 ， 国绝 大 部分 地 区都 有 震感 ， 全 四川 、 西 、 肃 、 庆 陕 甘 重 等 省市 的众 多地 区受 到 了影 响 。某高 速公路 正 是为 了灾后 重建 ， 展 当地 经 济而提 出修 建 的。 发 大多 数桥 梁 的抗震 设计 或分 析 中 ， 向地震 动 的影 响 常不 考虑 。实 际 上 ， 竖 处在 高 烈度 地震 区 的桥梁 ， 特 别是高 墩桥 梁 的竖 向作用 引起 的地 震 效 应 不可 忽 视 。 因此 ， 地震 安 全 性 评 估 时 ， 要对 高烈 度 地震 在 需 区 的桥梁 进行 多 向地震 反应 分析 ， 并进 行必要 的反应组 合 。
关键 词 ： 续梁桥 ； 连 高烈度地 震 区 ； 向地震 作 用 ； 竖 地震 反 应
中图分类 号 ： ４ ． Ｕ４ ２ ５＋５ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ０ ５— ３ ３ ２ １ ） ３— ０ ０— ５ ２ ９ ０ ７ （ ０ １ ０ ０ ２ ０ 在 ５・ ２大地震 中 ， １ 处于 地震影 响 区 的桥 梁 大 多数 受 到 了不 同程 度 的损 坏 ， 分 桥 梁倒 塌 或 损 毁 严 部
浅析减隔震技术在梁式桥中的应用
浅析减隔震技术在梁式桥中的应用发布时间：2021-07-12T09:48:37.867Z 来源：《基层建设》2021年第9期作者：郑鑫阳[导读] 摘要：桥梁结构物在地震作用下，主梁的运动会导致结构的损伤从而引发各种工程灾害。
重庆交通大学土木工程学院重庆 400074摘要：桥梁结构物在地震作用下，主梁的运动会导致结构的损伤从而引发各种工程灾害。
减隔震技术是以设置隔震体系及减震耗能措施为思想，通过各种减隔震装置来达到减轻桥梁结构对地震动的响应，以保护结构或构件不受到较大的损伤。
减隔震措施一般是允许主梁和桥墩有一定的相对位移，来延长结构的自振周期或通过相对位移消耗地震能量。
目前各种减隔震装置已广泛用于桥梁工程中，本文将简单介绍几种桥梁工程中常见的减隔震装置，并利用有限元软件进行模拟，分析铅芯橡胶支座和摆动摩擦支座对连续梁桥和斜梁桥的减隔震效果。
关键词：减隔震技术；地震灾害；桥梁工程；连续梁桥；斜梁桥 1 减隔震技术的原理地震发生时，桥梁结构受地震动能量的输入而产生振动响应，若地震动的卓越周期与桥梁的自振周期相吻合时，共振的危险就会随之产生。
因而改变结构的自振周期以避开地震动的卓越周期是减隔震的一大思想，另一种减隔震的思想是利用措施使得结构能够在遭受地震动时，吸收或消耗地震动的能量来减小结构的地震动反应。
改变自振周期可以通过改变结构的整体刚度来实现；对于后者，利用结构的高阻尼构件消耗振动能量的特性，减小桥梁中其他构件的能量的输入，同时阻尼器装置还可以实现对结构的位移的限制作用[1]。
目前较常见的减隔震装置主要有以下几类：高阻尼支座、摆动摩擦支座、滑动支座、粘滞阻尼器以及一些吸能耗能的构造等[2]。
2 减隔震装置介绍 2.1 铅芯橡胶支座铅芯橡胶支座在中心处设置高纯度的铅芯,在正常使用过程中，能够像普通橡胶支座一样起到连接支承的作用[3]。
遭遇地震时，上部结构传递的水平力对支座产生剪切作用，这种剪切变形对于普通橡胶支座的梁会产生位移甚至会导致落梁[4]。
地震作用下桥梁动态响应分析
地震作用下桥梁动态响应分析地震是一种破坏力极大的自然灾害，对桥梁等基础设施的安全构成严重威胁。
桥梁作为交通运输的关键节点，其在地震作用下的动态响应特性直接关系到人员生命和财产安全。
因此，深入研究地震作用下桥梁的动态响应具有重要的理论和实际意义。
一、桥梁在地震中的受力特点桥梁在地震作用下主要受到水平地震力和竖向地震力的影响。
水平地震力通常是导致桥梁结构破坏的主要因素，它会使桥梁产生水平位移、弯曲变形和剪切破坏。
竖向地震力虽然相对较小，但在某些情况下也可能引起桥梁的墩柱破坏、支座失效等问题。
此外，地震波的传播特性也会对桥梁的受力产生影响。
地震波包括纵波、横波和面波，它们的传播速度和振动方式不同，使得桥梁在不同部位受到的地震作用存在差异。
例如，面波在地表附近传播，其能量较大，对桥梁基础的影响较为显著。
二、桥梁结构对地震响应的影响1、桥梁的类型和跨度不同类型的桥梁（如梁桥、拱桥、斜拉桥等）在地震作用下的响应有所不同。
一般来说，梁桥的结构相对简单，但其跨度较小，在地震中的变形能力有限；拱桥具有较好的抗压性能，但对水平地震力的抵抗能力相对较弱；斜拉桥由于其复杂的结构体系，地震响应较为复杂，需要进行详细的分析。
桥梁的跨度也是影响地震响应的重要因素。
跨度越大，桥梁的自振周期越长，与地震波的共振可能性就越大，从而导致更大的地震响应。
2、桥墩和桥台的形式桥墩和桥台是桥梁的重要支撑结构，它们的形式和尺寸对地震响应有显著影响。
实心桥墩的抗弯和抗剪能力较强，但在地震作用下容易产生较大的内力；空心桥墩则具有较好的延性，但在强震作用下可能发生局部屈曲。
桥台的类型（如重力式桥台、轻型桥台等）也会影响桥梁与地基的相互作用，进而改变地震响应。
3、支座和伸缩缝支座是连接桥梁上部结构和下部结构的关键部件，其力学性能直接影响桥梁在地震中的变形和受力。
常见的支座类型如板式橡胶支座、盆式支座等，它们在地震中的滑移和变形特性不同，会导致桥梁的地震响应有所差异。
e2地震作用下某连续梁桥抗震性能分析
作者简介:时小梅(
１９８３—),女,工程师,主要从事道路与铁道工
程技术研发工作.sxm８３０８１８＠１６３．
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收稿日期:
２０２０
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低结构地震响应.文献[
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国防交通工程与技术 ３
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１ ２０２０ 年 ５ 月 １８,(
研究与设计 E２ 地震作用下某连续梁桥抗震性能分析 时小梅
采用 MIDAS 对某(
３×２５ m)装 配 式 预 应 力 混
凝土箱型 连 续 梁 桥 建 立 有 限 元 分 析 模 型. 全 桥 由
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中图分类号:
U４４２．
５５ 文献标识码:
A 文章编号:
１６７２
Ｇ
３９５３(
２０２０)
０３
Ｇ
００３１
Ｇ
００３
桥梁 作 为 跨 越 障 碍 物 的 建 筑 物,在 人 类 社 会 经
济发展和日常生活 中 发 挥 着 巨 大 的 作 用,连 续 梁 桥
由于施工简单、能够装配式作业等特点,在桥梁建设
研究
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E２ 地震作用下某连续梁桥抗震性能分析
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摘 要 ：为了减少双支承曲线梁桥的地震破坏效应， 提出了利用液体粘滞阻尼器进行曲线梁桥减震控制的方法，
建立 曲线连续 梁桥 的空间有 限元模型和动力仿 真模 型 ， 在桥梁 墩台活动 支座部位设 置切 向和径 向液体粘滞 减震装置 ， 输 入三维地震 动计算 分析 了桥梁主动控制 、 半主动控制和被动控 制三种 减震方法 的减震效果 。结果 表 明， 曲线梁桥 的地 震 反应表现 出显著 的纵桥 向与横桥 向的耦合特性 ， 在减震控制计算 时必须 同时输入 三维地震 动并 设置纵横 向减震装置。粘
Ｑ ｉｇｊｕ ， Ｈ Ｎ Ｙ ｎ —ａ ｇ ｔ ｎ － Ｓ Ｅ ｏ ｇ ｇ ｎ Ｘ ｕ
（ ．Ｓ ｈ ｏ ｏ Ｃ ｖ ｎ ｉｅｒ ｇ ｈ ｎ ｏ ｇＪ ｎ ｈ ｎｖｒｉ ， ｉ ｎ２ ０ ０ ， ｈ ａ １ ｃ ｏ ｌ ｆ ｉ ｌ ｇ ｅｉ ，Ｓ ａ ｄ ｎ ｉ ｚｕ Ｕ ｉｅ ｔ Ｊ ａ ５ １ １ Ｃ ｉ ； ｉＥ ｎ ｎ ａ ｓｙ ｎ ｎ
滞阻尼器能够控制 曲线 梁桥 内外墩的 内力趋于接近 ， 三种减震控制方法均能有效地减小 曲线梁桥 的梁端 位移 和固定墩 墩
底 内力 ， 且三 种方法的减震效果和地震反应 时程的差别 均相对较小 ， 主动控制和半主动控制没有表现出 明显 的优越性 ， 建 议 在实际 曲线梁桥 的抗震减震设计 中应用粘滞阻尼器被动控制 。 关键词 ：曲线连续梁桥 ； 粘滞阻尼器 ； 三维地震 动 ； 减震 效果
２ ｅａｔ ｎ ｏ Ｃｖ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｚ ｅ ａｇＵ ｉｅ ｉ ， ｎ ｚｏ １０ ７ ｈｎ ） ．Ｄ ｐｒ ｔ ｆ ｉｌ ｇ ｅｒ ， ｈｊ ｎ ｎｖｒｔ Ｈａｇｈｕ３０ ２ ，Ｃ ｉａ ｍｅ ｉＥ ｎ ｎ ｉ ｓｙ
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快 速路 的交通 中 断 ， 重 时 可 以导 致 整 个 交 通 网络 瘫 严
研究 ， 形成 了较 为有 效 的计 算 方法 ， 对 于 曲线 桥 的地 而 震 反应 特 性 ， 别 是 其 抗 震 减 震 方 法 ， 究 则 相 对 较 特 研 少 。 由于 曲线 桥 梁 的 平 面 弯 曲特 性 ， 一 方 向 的地 震 单
ｃ ｎｒｌ ｎ ａｓ ｅｃ ｎ ｏ ｆ ｅｂｉｇ ａ ａ ｕａ ｄａ ｄａ ａ ｚｄｗｔ ｒｅｄｍｅｓ ｎ ｌ ３Ｄ）ｇ ｕ ｄｍ ｔ ｎｉｐ ｔ ｏ ｔ ｄｐ ｓｉ ｏ ｔ ｌｏ ｔ ｒ ｅｗ ｓ ｌ ｌ ｅ ｎ ｎ ｌ ｅ ｉ ｔ ｅ—ｉ ｎｉ ａ （ 一 ｏａ ｖ ｒ ｒｈ ｄ ｃｃ ｔ ｙ ｈｈ ｏ ｒ ｎ ｏｉ ｕ． ｏ ｏ ｎ
基金项 目：国家 自然科学基金项 目（ ０ ０ １５） 山东省 交通科技计 划项 ５９８３ ；
目 （０ ９ １ ２ ０ Ｙ ０）
水 平 面 内作 用 于桥梁 的水 平 地 震作 用 可 分解 为 一 个 主
要 的地 震波 和 另 一 个 与 之 垂 直 的 次要 地 震 波 ， 于 直 对
振
动
与
冲
击
Ｖ０ ＿ １ Ｉ３ Ｎｏ ６ ０ ２ ． ２ １
第３ １卷第 ６期
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ Ｂ ０Ｆ ＶＩ ＲＡＴ ＯＮ ＡＮＤ ＨＯＣＫ Ｉ Ｓ
三 维 地 震 动 作 用 下 曲线 连 续 梁 桥 减 震 控 制 研 究
亓兴 军 ，申永 刚
（． １ 山东建筑大学 土木 工程学院 ， 济南 ２ ００ ；． ５ １ １２ 浙江大学 土木工程学系 ， 杭州 ３０ ２ ） １０ ７
中 图 分 类 号 ：Ｕ ４ ＋． ４１ ３ 文 献标 识 码 ：Ａ
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收稿 日期 ：２ １ ０ ０ １— １一ｌ 修 改稿收到 日期 ：０ １—０ ８ ２１ ６—１ ６ 第一作者 亓兴军 男 ， 博士 ， 副教授 ，９４年生 １７ 通讯作者 申永 刚 男 ， 博士 ，９４年生 １７
线 桥梁 等平 面 规 则 结 构 ， 横 桥 向或 纵 桥 向 的地 震 动 在
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立交 枢纽 工 程 是 交 通 网络 中的 “ 通 阀 ” 如 果 在 流 ，
较大 扭矩 和翘 曲双 力矩 的作 用 。对 于 曲线 桥在 恒 载 及 活载作 用 下 的静 力 特 性 ，国 内外 已进 行 了广 泛 深 入 的
地 震 中倒 塌 ， 但 直 接 使 两 条 交 叉 的 高速 公 路 或 城 市 不
维 运动 ， 严格 说来 有 六 个 分 量 ， 三个 平 动 分 量 （ 即 包括 两 个水平 分量 和一 个竖 直分量 ） 和三个 转 动分 量 （ 括 包 两 个摇 摆分 量和 一个扭 转 分量 ） 。 因此 ， 于 曲线 梁 对
动输入 可 能会 忽 略 曲线 梁 桥 地 震 反 应 的重 要 特 性 ， 在
痪 。城 市 高架 桥 和立交 桥 由于 功能 的要 求 和地 形 条 件 的限 制 ， 多采 用 曲线梁 桥 和异 性 变 宽 桥 ， 这些 桥 梁 线 型 变 化 多端 ， 构 受 力 复 杂 ， 承 受 弯 矩 和 剪 力 外 ， 有 结 除 还
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输 入 只会在 相 应 方 向上 产 生 结 构 振 动 ， 对 于 曲线 桥 而
梁 来说 ， 其平 面不 规 则 性 可 能 会 导 致 桥 梁 地 震 反 应 的
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振 动 与 冲 击
２１ ０ ２年第 ３ １卷
弯扭耦 合效 应 ， 且 这种 耦合 效 应 是无 法 单 独分 离 的 ， 并 需 要从 地震 动输 入方 面 进行 综 合 地计 算 分 析 。理论 研 究 和震害 经 验都 表 明 ， 震 时 的地 面 运 动 是 复 杂 的多 地
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