大跨度連續(xù)梁拱組合體系橋梁減震設(shè)計(jì)

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1、大跨度連續(xù)梁拱組合體系橋梁減震設(shè)計(jì)　　摘要：本文對(duì)大跨度連續(xù)梁拱組合體系橋梁的震動(dòng)易受損位置的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，對(duì)有利于此類橋梁抗震設(shè)計(jì)的合理塑性鉸出現(xiàn)的順序進(jìn)行了研究，對(duì)橋梁地震位移所響應(yīng)的控制機(jī)理和兩種具體的位移控制裝置進(jìn)行了簡要的介紹，并對(duì)兩種位移控制裝置進(jìn)行了分析，闡述了大跨度連續(xù)梁拱組合體系橋梁的減震設(shè)計(jì)方法。Abstract：Thispaperanalyzesthecharacteristicsofthevulnerablepositionforvibrationoflargespancontinuousbeam-archcompositesystembridges，stu

2、diesthereasonableappearanceorderofplastichingewhichishelpfulforthiskindofbridgeseismicdesignandbrieflyintroducesthecontrolmechanismofbridgeseismicdisplacementandtwospecificdisplacementcontroldevices.Thetwodisplacementcontroldevicesareanalyzed.Theseismicdesignmethodoflargespancontinuousbeam-arch

3、compositesystembridgesisexpounded.關(guān)鍵詞：粘滯阻尼器；彈性連接裝置；減震設(shè)計(jì)；梁拱組合體系Keywords：viscousdamper；elasticcoupling7device；seismicdesign；beam-archcompositesystem中圖分類號(hào)：U442.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-4311（2013）26-0119-020引言梁拱組合體系橋梁是特殊形式橋梁的一種，既有梁橋的特點(diǎn)也有拱橋的特征。梁拱組合是一種新的結(jié)構(gòu)體系，可以將梁和拱在受力狀態(tài)時(shí)的優(yōu)越性充分的顯現(xiàn)出來。從結(jié)構(gòu)的內(nèi)部受力狀態(tài)觀察，通過荷載在梁和拱中所產(chǎn)生

4、的內(nèi)部力量大多數(shù)可以轉(zhuǎn)換成梁和拱之間的自平衡體系相互作用的力。梁的軸向拉力和拱的水平推力可以相互作用，梁和拱的界面總彎矩等效為通常以梁拉和拱壓的形式受力，拱壓力的縱向分力主要是剪力。7天津楊村（現(xiàn)武清縣）的雙龍橋是我國公路橋梁歷史中第一座將梁拱相結(jié)合的橋梁，于1922年建成，是三孔跨徑為20m的下承式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的梁拱組合橋。隨著我國橋梁設(shè)計(jì)的手段和理論的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了各種形式的梁拱相結(jié)合的橋梁體系。由于連續(xù)梁拱組合體系的橋梁具有結(jié)構(gòu)輕盈美觀、施工干擾較小、動(dòng)力性能較好、結(jié)構(gòu)剛度較大等特點(diǎn)，在橋梁設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。三跨連續(xù)梁拱組合體系橋梁主要應(yīng)用在較大跨度的橋梁設(shè)計(jì)當(dāng)中，可

5、以設(shè)計(jì)成外部沒有推力的結(jié)構(gòu)，適用于地基為軟土的地區(qū)，在60m-200m跨度的范圍中使用較為廣泛。由于我國處于多地震帶上，在設(shè)計(jì)大跨度橋梁時(shí)需要注意橋梁的抗震安全作用，所以本文對(duì)大跨度連續(xù)梁拱組合體系橋梁在地震中容易受到損壞的位置特點(diǎn)和減震裝置進(jìn)行了分析，提出大跨度連續(xù)梁拱組合體系橋梁的減震設(shè)計(jì)方案。1梁拱組合體系橋梁已受損位置的特點(diǎn)7由于連續(xù)梁拱組合體系橋梁的內(nèi)部受力結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以應(yīng)將抗震的重點(diǎn)放在橋梁的支座和下部結(jié)構(gòu)等容易受到損害的位置。連續(xù)梁拱組合體系的橋梁振動(dòng)特點(diǎn)和梁、墩的約束形式、地震的相應(yīng)有關(guān)，橫橋向各個(gè)墩都應(yīng)設(shè)置橫向的限位支座，如發(fā)生橫向地震，可以通過各個(gè)墩進(jìn)行分擔(dān)地

6、震力。順橋向，由固定墩對(duì)地震力進(jìn)行單獨(dú)的承擔(dān)。所以當(dāng)順向、橫向的地震力產(chǎn)生時(shí)，橋梁體系都會(huì)發(fā)生損壞。連續(xù)梁拱組合體系橋梁的主要抗震薄弱部位是橋墩與橋體的連接位置、橋墩的基礎(chǔ)位置和橋墩自身，在連續(xù)梁拱組合體系橋梁抗震的設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格重視。按照能力設(shè)計(jì)原理，一般將使用在抗地震側(cè)向力的鋼筋混凝土橋墩設(shè)計(jì)為延性構(gòu)件形式，其余構(gòu)件設(shè)計(jì)為彈性構(gòu)件形式。但是由于橋墩的設(shè)計(jì)需要考慮恒載等靜力的荷載情況，截面能力的設(shè)計(jì)需求較強(qiáng)，很難進(jìn)入塑性。而支座在受到震動(dòng)后較為容易更換，維修的費(fèi)用較低，所以應(yīng)將支座作為第一順序的塑性鉸，橋墩作為第二順序的塑性鉸，不僅可以降低維修時(shí)所需要的費(fèi)用，還可以確保能力保護(hù)構(gòu)件的

7、安全。所以在地震的作用中，應(yīng)允許支座剪切破壞用來保護(hù)其余的構(gòu)件，同時(shí)支座的水平剪切強(qiáng)度應(yīng)按照地震響應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保支座在地震時(shí)可以按照要求進(jìn)行剪切破壞作用。使用允許支座剪切破壞的方法可以將上部結(jié)構(gòu)對(duì)下部結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行釋放，對(duì)橋梁構(gòu)件在地震中不受到破壞影響進(jìn)行保護(hù)，但是需要付出的代價(jià)較比上部結(jié)構(gòu)位移增加，所以應(yīng)設(shè)置一定的裝置對(duì)上部結(jié)構(gòu)的過大位移進(jìn)行控制，并提供一定的恢復(fù)能力。2位移控制裝置和機(jī)理使用允許支座剪切破壞方式會(huì)使梁端發(fā)生較大的地震位移，有兩種方法可