斜拉桥地震响应分析及减震措施

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大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析

大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析

大跨度斜拉桥颤抖振响应及静风稳定性分析一、本文概述随着交通工程技术的不断发展和创新,大跨度斜拉桥作为现代桥梁工程的重要代表,其在桥梁建设领域的应用越来越广泛。

然而,随着桥梁跨度的增大,其结构特性和动力学行为也变得越来越复杂,尤其是在强风作用下的颤抖振响应和静风稳定性问题,已经成为桥梁工程领域研究的热点和难点。

本文旨在针对大跨度斜拉桥的颤抖振响应及静风稳定性进行深入的分析和研究,以期为提高大跨度斜拉桥的设计水平和安全性提供理论支持和实践指导。

本文首先将对大跨度斜拉桥的结构特点和动力学特性进行概述,阐述其在强风作用下的颤抖振响应机制和静风稳定性的基本概念。

接着,本文将详细介绍大跨度斜拉桥颤抖振响应的分析方法,包括颤振机理、颤振分析方法以及颤振控制措施等。

本文还将探讨大跨度斜拉桥的静风稳定性分析方法,包括静风稳定性评估方法、静风稳定性影响因素以及静风稳定性控制措施等。

本文将结合具体工程案例,对大跨度斜拉桥的颤抖振响应及静风稳定性进行实例分析,以验证本文所提分析方法的有效性和实用性。

本文的研究成果将为大跨度斜拉桥的设计、施工和运营提供有益的参考和借鉴,对于提高我国桥梁工程的设计水平和安全性具有重要的理论意义和实践价值。

二、大跨度斜拉桥颤抖振响应分析大跨度斜拉桥作为现代桥梁工程的重要形式,其结构特性和动力行为是桥梁工程领域研究的重点。

颤抖振,作为一种常见的桥梁振动形式,对桥梁的安全性和使用寿命有着重要影响。

因此,对大跨度斜拉桥的颤抖振响应进行深入分析,对于优化桥梁设计、确保桥梁安全具有重要的理论价值和实际意义。

在颤抖振分析中,首先要考虑的是桥梁结构的动力学特性。

大跨度斜拉桥由于其特殊的结构形式,其动力学特性相较于传统桥梁更为复杂。

在风的作用下,桥梁的振动会受到多种因素的影响,包括桥梁自身的结构参数、风的特性以及桥梁与风的相互作用等。

因此,在进行颤抖振分析时,需要综合考虑这些因素,建立准确的动力学模型。

要关注颤抖振的响应特性。

大跨斜拉桥的近断层地震响应及减震控制

大跨斜拉桥的近断层地震响应及减震控制

大跨斜拉桥的近断层地震响应及减震控制
李勇;闫维明;陈彦江;郭恩
【期刊名称】《防灾减灾工程学报》
【年(卷),期】2010(30)5
【摘要】近断层地震长周期成分丰富,存在速度大脉冲效应;而大跨度斜拉桥一般采用半漂浮体系或漂浮体系,所以固有频率较低。

为了研究大跨度斜拉桥在近断层地震作用下的反应规律及减震措施,利用ANSYS软件分析了某半漂浮体系的大跨斜拉桥在近断层地震作用下的时程响应,并对其减震控制方法进行了探讨。

研究表明,大跨度斜拉桥的近断层地震响应随着PGV/PGA值的增大而增大,且增大幅度较大,近场脉冲效应较为显著;对于近断层地震作用,不建议采用塔梁弹性连接装置作为主梁纵漂的减震措施,而采用参数适宜的铅挤压阻尼器和粘滞阻尼器则均能获得很好的减震效果;由于大跨度斜拉桥的近断层地震反应较大,应提高其支座的设计允许位移。

【总页数】8页(P479-486)
【关键词】近断层地震响应;大跨斜拉桥;减震控制;铅挤压阻尼器;粘滞阻尼器
【作者】李勇;闫维明;陈彦江;郭恩
【作者单位】北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U442.5
【相关文献】
1.近断层脉冲型地震动作用下大跨斜拉桥地震响应分析 [J], 张凡;李帅;颜晓伟;王景全
2.近断层脉冲方向性对大跨斜拉桥地震响应的影响 [J], 陈志强;郑史雄;陈志伟;洪成晶;李晰
3.近断层地震下大底盘框架结构非线性响应分析及减震控制 [J], 陈秋旺
4.高塔大跨斜拉桥地震响应分析及减震优化 [J], 邱景雷;赵人达;贾银钧;曾宪帅
5.大跨度斜拉桥近断层地震响应及减震效果分析 [J], 李永斌
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桥梁设计中的地震防护考虑与措施

桥梁设计中的地震防护考虑与措施

结构健康监测
01
通过智能传感器实时监测桥梁结构响应,评估结构健康状况和
安全性。
地震预警系统
02
利用智能感知技术建立地震预警系统,提前预测地震并启动应
急措施,减轻地震对桥梁的破坏。
数据分析与优化
03
对监测数据进行深入分析,优化桥梁设计方案和抗震措施,提
高桥梁抗震性能。
06
未来发展趋势与挑战
基于性能抗震设计理论的发展前景
限。
塑性力学方法
考虑结构在强震作用下的塑性变形和能量耗散,通过弹塑性分析或塑性极限分析等 方法,评估结构的抗震性能。
适用于结构刚度较小、地震动强度较高的情况,可更准确地模拟结构在强震作用下 的响应。
塑性力学方法需要更复杂的计算模型和参数设置,计算成本较高。
有限元法及数值模拟技术
基于有限元法建立桥梁结构的 精细化模型,通过数值模拟技 术模拟地震波的传播和结构的 地震响应。
桥梁设计中的地震防护考虑与措 施
• 地震对桥梁的影响及危害 • 桥梁地震防护设计原则与策略 • 地震作用下桥梁结构分析方法 • 桥梁地震防护措施与实践案例 • 桥梁地震防护新材料与新技术应用 • 未来发展趋势与挑战
01
地震对桥梁的影响及危害
地震波传播特性
体波
包括纵波和横波,纵波使地面上 下颠簸,横波使地面水平晃动。 体波传播速度较快,对桥梁的垂 直和水平方向都会产生影响。
结构加固与改造措施及应用实例
结构加固措施
通过增加钢筋、钢板、碳纤维等材料,提高桥梁结构的承载力和 延性,增强结构的抗震能力。
结构改造措施
对原有桥梁结构进行改造,如增设墩柱、改变桥墩形状等,以提高 结构的整体刚度和稳定性。
应用实例

某桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施

某桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施

某桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施桥梁是城市交通系统中重要的组成部分,其安全性对城市的交通运行和人民的生命财产安全有着重要的影响。

地震是破坏性极大的自然灾害,对桥梁的抗震性能提出了更高的要求。

本文将围绕桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施展开讨论。

首先,桥梁地震响应时程分析是评估桥梁在地震作用下的结构响应和破坏程度的重要手段。

通过对地震波进行时程分析,可以得出桥梁在地震作用下的加速度、速度、位移等响应曲线,从而对桥梁结构的安全性进行评估。

在进行桥梁地震响应时程分析时,首先需要获取地震波数据。

根据所在地区的地震活动趋势,选择适当的地震波数据进行分析。

其次,需要进行有限元模型的建立。

将桥梁结构抽象成一组节点和单元,并根据实际情况给予相应的边界条件和约束条件。

然后,进行模型的参数修正工作。

通常情况下,需要根据实测的数据对模型进行调整,以更好地与实际情况匹配。

最后,进行地震响应时程分析。

利用地震波数据进行模拟计算,得出桥梁结构在地震作用下的响应。

根据桥梁地震响应时程分析的结果,可以得出桥梁结构存在的问题,并提出相应的抗震措施。

以下是一些常见的桥梁抗震措施建议。

1.给予桥梁足够的纵向和横向刚度。

增加桥梁的刚度可以提高其自振周期,降低地震作用下的位移和变形。

可以通过加固桥梁梁、柱和墩体的结构,增加构件截面尺寸或采用高强度材料等方法来提高刚度。

2.提高桥梁的耗能能力。

在地震作用下,桥梁结构会受到较大的地震力,耗能能力不足的桥梁容易发生破坏。

可以通过设置减震装置、阻尼器或摆锤等来改善桥梁的耗能能力,减小地震作用下的结构响应。

3.加固桥梁节点和连接部位。

桥梁的节点和连接部位是桥梁结构的薄弱环节,地震作用下容易发生破坏。

可以采用加固板、钢板箍或碳纤维增强等方式来增强节点和连接部位的抗震性能。

4.建立桥梁监测系统。

通过在桥梁上设置加速度计、应变传感器等监测设备,可以实时监测桥梁的结构响应和变形情况,及时发现结构的异常,采取相应的维修和加固措施。

211026805_库区深水多跨矮塔斜拉桥地震反应分析

211026805_库区深水多跨矮塔斜拉桥地震反应分析

Value Engineering0引言随着我国交通事业的不断发展和水力发电日益增长的需求,一些在水库修建之前就已修建的桥梁会被淹没在深水中[1]。

而深水中的桥梁不仅会受到地震的影响,桥墩周围的动水也会对桥梁产生影响,地震动水压力是桥梁抗震分析中的重要组成部分[2]。

目前针对大跨桥梁流固耦合的抗震分析多是基于桥墩或桥塔数量较少的情况,关于多墩大跨桥梁的流固耦合抗震分析还较少[3-5]。

据2008年汶川地震桥梁震害调查结果,庙子坪岷江特大桥震后大桥主墩墩底至第一道横隔板之间出现了宽达0.8mm 的水平贯通水下裂缝,桥墩在纵桥向和横桥向均出现了不同程度的倾斜[6]。

文献[3]分析了流固耦合对大跨度墩-塔-梁固结体系斜拉桥的抗震性能,认为墩水耦合会使结构的振动周期延长,使主墩和主塔的内力增大。

文献[7]以漭街渡大桥为研究背景,建立混合分析法有限元模型,结果表明:当水深达最高蓄水位时,可使桥墩内力增加20%~70%。

综上所述,流固耦合对深水桥梁的抗震性能影响较大,但对于库区深水多跨矮塔斜拉桥的地震响应规律尚未探明。

本文以库区某五塔公路矮塔斜拉桥为背景,建立全桥三维有限元模型采用非线性动力时程分析法,研究了地震作用下流固耦合对库区深水多跨矮塔斜拉桥动力特性的影响和一致激励下结构的响应规律。

1工程背景及有限元模型位于库区某主桥组合跨径为(136+4×240+136)m 的五塔矮塔斜拉桥,西侧引桥为2×40m 的预应力混凝土T 梁,其桥型布置如图1所示。

塔墩断面如图2(a )所示,主梁为单箱三室预应力混凝土箱梁,桥面宽度27.8m ,0号块梁高8.2m ,跨中梁高4.0m ,索塔高度44.0m ,索塔断面如图2(b )所示,单根索塔上共设置12对斜拉索,竖向拉索间距1.5m ,斜拉索在主梁上的锚固间距为7.0m 。

桥墩横桥向等宽15.525m ,顺桥向为变截面,墩顶截面尺寸如图2(c )所示,从墩顶往下按80:1坡比放坡,主梁和索塔材料均为C60混凝土,塔墩采用C50,斜拉索采用1860MPa 钢绞线。

基于近断层地震响应的大跨矮塔斜拉桥动力优化

基于近断层地震响应的大跨矮塔斜拉桥动力优化

基于近断层地震响应的大跨矮塔斜拉桥动力优化基于近断层地震响应的大跨矮塔斜拉桥动力优化近断层地震是指发生在距离构造断裂带较近的地震活动,具有较大的破坏性和危险性。

在地震频繁的地区,如亚洲的地震带,建造桥梁需要考虑到地震对桥梁结构的影响。

大跨矮塔斜拉桥作为一种重要的桥梁形式,其动力性能的优化设计显得尤为重要。

本文将以基于近断层地震响应的大跨矮塔斜拉桥动力优化为主题,探讨该桥梁结构的关键问题和优化策略。

桥梁结构的动力响应受到地震波的作用,地震波会引起桥梁结构的振动和应力变化。

在近断层地震条件下,地震波的频率和强度会发生突变,对大跨矮塔斜拉桥的动力响应提出了更高的要求。

因此,动力优化设计是确保大跨矮塔斜拉桥承受地震荷载的基本保障。

大跨矮塔斜拉桥的动力优化设计需要从几个方面考虑。

首先,应选择合适的地震波进行响应分析,该地震波应能够充分覆盖设计地震条件下的情况。

其次,需要对桥梁结构进行全面的动力分析,包括固有频率、模态形态、振型等参数的计算。

通过分析不同频率和振型的响应,可以确定桥梁结构的破坏机制和处于危险状态的部位。

最后,可以通过调整桥梁结构的刚度和阻尼特性,来优化其动力性能。

在大跨矮塔斜拉桥的动力优化设计中,还需要考虑桥梁结构的几何形状和材料特性。

例如,根据近断层地震的特点,桥梁的水平和垂直自由度应充分考虑,并采取相应的增强措施。

此外,桥梁的线形设计和结构布置也应符合地震荷载的要求,以确保桥梁在地震中能够具备足够的稳定性和抗震能力。

在材料方面,应选择适当的材料和强度设计参数,以满足地震荷载的要求。

动态分析的结果常常需要和具体设计目标进行综合考虑,从而实现动力性能的最优化。

桥梁结构的动力性能可通过多种形式进行优化,如振动频率的减小、位移幅度的降低等。

通过结构形状的调整、支座刚度的变化等措施,可以提高桥梁的阻尼效果,从而减小动力荷载对结构的影响。

此外,还可以适当增大断面尺寸和材料的强度,以提高桥梁的抗震能力。

大跨度钢桁架斜拉桥地震反应分析的开题报告

大跨度钢桁架斜拉桥地震反应分析的开题报告题目:大跨度钢桁架斜拉桥地震反应分析一、研究背景和意义近年来,随着人们对大型桥梁的需求不断提高,大跨度钢桁架斜拉桥作为一种新型的桥梁结构,在交通运输领域逐渐得到了广泛应用。

然而,在桥梁受到地震等外力作用时,由于其结构的特殊性质,容易受到影响,特别是地震引起的反应可能导致桥梁结构的破坏。

因此,对大跨度钢桁架斜拉桥在地震作用下的反应进行分析和研究,具有很重要的意义和实际应用价值。

二、研究内容和研究方法1、研究内容本课题主要研究大跨度钢桁架斜拉桥在地震作用下的反应,包括以下方面:(1)钢桁架斜拉桥的结构特点及抗震性能分析;(2)多级地震波作用下钢桁架斜拉桥的地震反应;(3)钢桁架斜拉桥抗震设计准则及参数分析;(4)对比分析不同参数下大跨度钢桁架斜拉桥的地震响应。

2、研究方法(1)理论分析法:根据大跨度钢桁架斜拉桥的结构特点,建立合适的数学模型和力学模型,采用理论分析方法进行计算和分析。

(2)数值模拟法:采用有限元分析方法,对钢桁架斜拉桥结构进行数值模拟,得到结构在地震作用下的响应值。

三、预期成果和应用价值预期成果:通过对大跨度钢桁架斜拉桥在地震作用下的反应进行分析和研究,预期达到以下成果:(1)分析钢桁架斜拉桥的结构特点及抗震性能;(2)得到大跨度钢桁架斜拉桥在多级地震波作用下的地震反应;(3)确定钢桁架斜拉桥抗震设计准则及参数,保证大跨度钢桁架斜拉桥抗震性能和结构安全性;(4)对比分析不同参数下大跨度钢桁架斜拉桥的地震响应,为优化结构设计提供参考。

应用价值:大跨度钢桁架斜拉桥作为一种新型的桥梁结构,其在交通运输领域得到了广泛应用,本课题研究成果具有很重要的应用价值:(1)优化结构设计,保证大跨度钢桁架斜拉桥抗震性能和结构安全性;(2)提高大跨度钢桁架斜拉桥的耐震能力,减少地震灾害损失;(3)为大跨度钢桁架斜拉桥的施工和运营提供科学依据和技术支持。

桥梁结构的地震动力响应分析与结构加固方法

桥梁结构的地震动力响应分析与结构加固方法地震是一种自然灾害,常常给桥梁结构带来巨大的破坏。

为了确保桥梁结构的安全性和可靠性,在设计和施工过程中,必须进行地震动力响应分析,并采取适当的结构加固方法。

本文将对桥梁结构的地震动力响应分析与结构加固方法进行探讨。

一、地震动力响应分析地震动力响应分析旨在评估桥梁结构在地震作用下的动力反应,包括位移、加速度和应力等。

通过地震动力响应分析,可以预测桥梁结构在地震中的响应情况,为结构的加固设计提供依据。

在地震动力响应分析中,常用的方法包括等效静力法、地震动力时程分析法和地震反应谱分析法。

等效静力法是一种简化的方法,通过将地震力转化为等效静力,从而进行结构的响应计算。

地震动力时程分析法则是通过数值模型,在给定的地震波动输入下,计算出结构的动力响应。

地震反应谱分析法则是通过将地震波动转换为反应谱,从而评估结构的地震响应。

二、结构加固方法针对桥梁结构的地震动力响应,常采取以下几种结构加固方法,以提高结构的抗震性能:1. 增加结构的刚度:通过加固桥墩或增加纵梁的截面尺寸和数量,可以提高结构的刚度,使其能够更好地抵抗地震力的作用。

此外,可以考虑采用混凝土加固钢筋的方式,增加结构的刚度和强度。

2. 加强连接部位:连接部位是桥梁结构中容易产生破坏的关键位置,对连接部位进行加固,可以提高结构的整体稳定性。

常见的加固措施包括增加连接面积、采用高强度螺栓连接和增加焊缝数量等。

3. 设置减震装置:减震装置是一种常用的桥梁结构抗震措施,通过吸收地震能量,减小结构的动力响应。

常见的减震装置包括液压缓冲器、摩擦式滑移支座和钢板液压阻尼器等。

4. 引入阻力体系:针对某些细长的桥梁结构,可以采用引入阻力体系的方式,通过设置横向和纵向的支撑系统,提高结构的抗震性能。

典型的阻力体系包括双塔斜拉桥和悬索桥等。

5. 增加桥面铺装的延性:在桥面铺装中加入延性材料,如橡胶等,可以有效提升结构的延性和耗能能力,从而减小地震引起的破坏。

大跨双塔斜拉桥的动力特性与地震响应分析

表 1 动 力 特 性 分 析 结 果
墩 和过渡 墩上 采 用 纵 向滑 动 支 座 , 限制 横 向相 并 对 运动 ; 在索 塔与 主梁 间设 竖 向承 压 的双 向活 动 支 座 、 向抗 风支 座 。基 础均 采用钻 孔灌注 桩 。 横 采用 大 型有 限元软 件 ANS YS建立 该桥 三 维 有 限元计 算模 型 , 算 模 式 的模 拟 着重 于 结 构 的 计 刚度 、 量和边 界 条件 的模拟 [ 。如 图 1 示 , 质 2 ] 所 加 劲 梁采 用脊 梁模 式 , 度采 用加劲 梁实际 刚度 , 刚 质 量包括所 有桥 面 系 的 质量 , 考 虑 扭转 质 量 惯 矩 并 的影响 。主梁 、 塔采用 空 间梁单元 模拟 , 主 斜拉 索
8 9
型有 限元 软件 ANS YS建立 了该 桥三 维 有 限元计
算模 型 , 分析 了该 桥 的动力 特 性 特 点 。采 用 反应 谱法 对该 桥进行 了地 震 反应 分 析 , 析 了该桥 地 分
北 京 : 民交 通 出版 社 。 0 6 人 20.
An l s s o na i a a t rs i s a i m i s o s a y i f Dy m c Ch r c e itc nd Ses c Re p n e
图 4为 横 向+竖 向地震 动输入 下北 塔塔 柱地
震 响应 包 络 。由图 4可见 , 柱 地震 响应 出现多 塔 个 峰值 , 分别 出现 在 塔 底 截 面 以及 和 各 个横 梁 交
叉 部位 , 中 , 其 塔底 截 面 以及 与下 横梁交 又下 缘地
震 响应较 大 。
平 地震 荷载 的 2 3 / 。水 平 加速度 反应 谱见 图 2 。
尼 比为 3/ 6 9 的场 地 加 速 度 反 应 谱 , 结 构 进 行 反 对

桥梁结构的地震响应分析与设计

桥梁结构的地震响应分析与设计地震是自然界中一种常见的灾害,对建筑物和桥梁结构造成严重破坏的能力不可小觑。

在桥梁结构的设计和建设中,地震响应分析与设计是确保桥梁在地震中具备合适抗震能力的关键步骤。

本文将介绍桥梁结构的地震响应分析与设计的基本原理和方法。

1. 地震对桥梁结构的作用桥梁结构在地震中受到两个主要作用:地震激励和地震反应。

地震激励指的是地震震级和地震波对桥梁结构的作用力,地震反应则是指桥梁结构对地震激励的响应。

2. 地震响应分析方法地震响应分析是通过数值模拟的方法,模拟桥梁结构在地震中的动力响应。

常用的地震响应分析方法包括等效静力法、模态叠加法和时程分析法。

等效静力法适用于简单桥梁结构,模态叠加法适用于中等复杂度的桥梁结构,而时程分析法适用于较为复杂的桥梁结构。

3. 设计地震动参数设计地震动参数是进行地震响应分析与设计中的关键参数,通常包括设计地震加速度、周期、阻尼比等。

这些参数需要根据地震区域和结构特性进行合理选择。

4. 桥梁结构的抗震设计抗震设计是指根据地震响应分析的结果,对桥梁结构进行合理的结构抗震设计,确保其在地震中的安全性能。

抗震设计的具体内容包括选择合适的结构形式、确定截面尺寸和材料强度、设计抗震支座等。

5. 结构减震措施除了传统的抗震设计方法外,还可以采用结构减震措施来提高桥梁结构的抗震能力。

常见的结构减震措施包括增加阻尼器、设置减震支座、采用橡胶支座等。

6. 桥梁结构的监测与评估在桥梁结构的使用过程中,地震响应分析与设计的有效性需要进行监测和评估。

通过定期的结构健康监测和评估,可以及时发现并修复潜在的结构问题,确保桥梁结构的长期安全性能。

总结:地震响应分析与设计是确保桥梁结构在地震中具备合适抗震能力的重要步骤。

通过合理选择分析方法、设计地震动参数和采用适当的抗震设计方法,可以有效提高桥梁结构的抗震能力。

此外,结构减震措施和监测评估也是确保桥梁结构长期安全性能的重要手段。

在桥梁结构的设计与建设中,地震响应分析与设计应被高度重视,以确保桥梁结构在地震中的安全可靠性。

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斜拉桥地震响应分析及减震措施
摘要:针对斜拉桥这种桥型在我国桥梁建设中得到大量应用的现状,以及近年来频繁发生的地震灾害,分析比较了斜拉桥的地震响应特点,总结了斜拉桥的主要震害形式以及特点,根据斜拉桥抗震设计的基本原则和标准,提出斜拉桥的三种减震措施,分别是基础隔震、耗能减震、被动调谐减振。

关键词:斜拉桥;地震;减震措施
0 引言
我国是一个地震频发的国家,目前的科技手段无法准确预测地震的发生,能感觉到轻微震动的强震波一般只到达十秒钟,人们很难在如此短的时间内撤离,地震给人类带来了毁灭性的灾难。

桥梁工程是地震灾区的交通生命线,桥梁的倒塌使救援队伍和救援物资无法及时到达灾区,给救援工作带来很大困难。

因此,提高桥梁的抗震能力是桥梁工程抗震设计的目标和重要研究课题之一。

1 斜拉桥地震响应分析
1.1 斜拉桥的地震响应特点
地震发生后,桥址基础的振动会刺激桥梁各构件的振动。

地基与地基土共同作用,形成多自由度的强迫振动。

振动过程中每个构件都会产生加速度并产生惯性力。

桥梁在惯性力的作用下产生内力和变形。

当振动进一步加剧时,结构将发生屈服,进而倒塌。

地震作用下斜拉桥的自振特性和动力响应特性可归纳为:
(1)自振频率小,周期长。

半浮式和全浮式体系斜拉桥的一阶纵向振型自振周期可长达数十秒,但大多数梁桥的自振周期小于2秒,其自振频率小,周期长,因此斜拉桥可以吸收更多的地震能量,因此斜拉桥在地震中不易破坏。

(2)低阻尼。

斜拉桥的阻尼一般在0.01 ~ 0.03之间,而梁桥的阻尼一般
在0.05 ~ 0.3之间。

阻尼越小,振动衰减越慢。

(3)塔、梁、索、基础的振动特性差异较大。

斜拉桥主梁的振动模式会随
着斜拉索的数量和索力的大小而变化。

而斜拉桥的塔架刚度较大,主梁刚度相对
较小,两者的振动特性差异较大。

斜拉桥是一种自锚定结构,可建在基础薄弱的
地方。

在地震作用下,基础的振动特性也与桥塔有很大的不同。

(4)大跨径斜拉桥的地震动力激励与一般小跨径斜拉桥不同。

小跨度桥梁
的地震分析认为地震激励是均匀激励,而大跨度斜拉桥支点之间的距离通常与地
震波的波长具有相同的数量级,这使得桥梁各支点的激励因地震动的空间变化而
有很大的差异。

因此,在斜拉桥抗震分析中应考虑非均匀激励的影响。

1.2 斜拉桥的震害特点
在地震作用下,桥梁损坏的特点和原因如下:
(1)支座损坏。

在地震中,桥梁支座的破坏是很常见的,是桥梁整体抗震
性能的薄弱环节。

主要有几种失效模式:支架的倾斜、锚杆的剪切和拉力、活动
支架的脱落和支架本身的结构失效。

一旦支架破坏,主梁将产生平面挠度、垂直
和水平位移、梁坠落和梁端冲击。

(2)墩柱损坏。

墩柱的破坏形式包括钢筋混凝土墩柱屈曲、表面开裂、混
凝土剥落、钢筋爆裂等。

这是因为实际地震荷载大于设计荷载,但桥墩抗弯强度、抗剪强度和延性不足,但不能盲目地提高设防烈度和设计地震荷载,提高墩柱的
抗震能力,应采取隔震措施。

(3)地基破坏主要包括不均匀沉降、地基破坏和地基滑动。

基础损坏将导
致桥墩过度位移和坡度增加,从而导致主梁坠落。

通过提高其抗震能力很难避免
这种破坏,因此选址、桥型和桥梁跨度布置应选择基础较好的地方。

(4)梁体的破坏。

从世界各地桥梁的震害情况来看,地震惯性力基本上不
会直接导致上部结构的破坏,支座和桥墩更容易破坏,它们的破坏可能导致整个
桥梁的倒塌。

2斜拉桥减震措施
2.1 基础隔震
基础隔震的基本原则通常有以下两个方面:
(1)采用水平柔性支撑,增加结构周期,降低结构的加速度响应;
(2)增加结构的阻尼,减少结构的相对位移和加速度。

斜拉桥本身具有较大的自振周期,因为它不需要使用柔性支撑来增加自振周期。

通常通过增加阻尼来隔离。

常用的轴承有高阻尼橡胶支座、普通板式橡胶支座、滑动板式橡胶支座和引线橡胶支座。

2.2 耗能减震
对于结构周期较大的斜拉桥来说,延长结构周期会使位移进一步增大,因此延长结构周期的减振与隔振技术并不适合斜拉桥。

而增加结构阻尼可以同时达到减小结构地震力和地震位移的目的。

该阻尼器既能有效地消耗振动时的能量,又能避免上部结构与基础之间产生过大的相对位移。

阻尼器有很多种,包括滞回阻尼器、摩擦阻尼器和液压粘滞阻尼器。

2.3 被动调谐减振
被动调谐振动控制系统由两部分组成:结构和连接到主结构的子结构。

通过调整与主体结构相连的底座的固有频率,使其尽可能接近主体结构的基频或激励频率,当主体结构受到激励和振动时,底座将在与主体结构振动相反的方向上产生惯性力,作用于主体结构,衰减和控制主体结构的响应。

被动调谐振动控制装置主要包括调谐质量阻尼器(TMD)和调谐液体阻尼器(TLD)。

被动调谐振动控制技术广泛应用于斜拉桥中,主要用于控制大跨度桥梁的风振。

3结语
(1)斜拉桥的隔震主要是在桥梁上部结构与桥墩或桥台之间加装铅橡胶支座。

它们能提供足够的竖向支撑,具有水平柔性,滞回阻尼能达到消耗地震能量的目的。

(2)斜拉桥的减震主要是安装液压粘滞阻尼器等阻尼器,可以快速消耗能量,降低梁的加速度,避免上部结构与基础之间过大的相对位移。

(3)被动调谐减振技术主要用于斜拉桥的风致振动控制。

参考文献(References):
[1]石岩,范向鑫,刘云帅,郑国足,罗程凯.近断层竖向地震动对摩擦摆隔震矮塔斜拉桥地震反应的影响[J].工程抗震与加固改造,2022,44(03):121-
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