• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

不同约束方式对匝道桥动力特性的影响研究

王克海 张盼盼 吴刚 鲁冠亚

王克海, 张盼盼, 吴刚, 鲁冠亚. 不同约束方式对匝道桥动力特性的影响研究[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(4): 756-763. doi: 10.11899/zzfy20180403
引用本文: 王克海, 张盼盼, 吴刚, 鲁冠亚. 不同约束方式对匝道桥动力特性的影响研究[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(4): 756-763. doi: 10.11899/zzfy20180403
Wang Kehai, Zhang Panpan, Wu Gang, Lu Guanya. Study on Influence of the Dynamic Characteristics of Ramp Bridge Setting Different Constrainting Forms[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(4): 756-763. doi: 10.11899/zzfy20180403
Citation: Wang Kehai, Zhang Panpan, Wu Gang, Lu Guanya. Study on Influence of the Dynamic Characteristics of Ramp Bridge Setting Different Constrainting Forms[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(4): 756-763. doi: 10.11899/zzfy20180403

不同约束方式对匝道桥动力特性的影响研究

doi: 10.11899/zzfy20180403
基金项目: 

科技部国际科技合作项目 2009DFA82480

交通运输部西部交通建设科技项目 2009318223094

交通运输部公路工程行业标准项目 JTG-C-201012

中央级公益性科研院所基本科研业务费 2016-9018

河北省交通科技资助项目 y-2014031

河北省交通科技资助项目 y-2014032

详细信息
    作者简介:

    王克海, 男, 生于1964年。研究员。主要从事桥梁抗震研究。E-mail:kh.wang@rioh.cn

Study on Influence of the Dynamic Characteristics of Ramp Bridge Setting Different Constrainting Forms

  • 摘要: 近年来,地震作用下的匝道桥表现出较高的地震易损性。为建立匝道桥的有效约束方式,以减小其地震损伤,本文基于汶川地震中连续梁桥约束方式的调研结果,建立了4种不同匝道桥支座约束方式,并以石家庄石环线某匝道桥为例,对比分析了不同约束方式下匝道桥的自振特性及地震响应。结果表明:板式橡胶支座具有一定的剪切变形能力,可降低桥墩与支座组成的体系刚度,有效分散了上部结构的地震惯性力,保护了下部结构,但应注意其引起的较大主梁位移;固定支座或墩梁固结形式会放大桥墩受力,增加下部结构的损坏,不宜设置在高度较矮、刚度较大的桥墩上;双层挡块和垫石凹槽分级限位支座具有较好的限位能力,并可耗散部分地震能量。
  • 图  1  结构动力计算有限元模型

    Figure  1.  Finite element model of the structural dynamic analysis

    图  2  桥墩编号

    Figure  2.  Number of the piers

    图  3  水平设计加速度反应谱

    Figure  3.  Horizontal acceleration spectrum

    图  4  不同约束下各联跨中桥墩墩底响应对比

    Figure  4.  Comparison of the mid-span pier bottom response by using different constraints

    图  5  双层抗震挡块Ⅰ示意图

    Figure  5.  Illustration-Ⅰ of the seismic double-layer stopper

    图  6  双层抗震挡块Ⅱ示意图

    Figure  6.  Illustration-Ⅱ of the seismic double-layer stopper

    图  7  垫石凹槽分级限位支座示意图

    Figure  7.  Illustration of the grading limit bearing with grooves on the cushion stone

    表  1  一联约束形式

    Table  1.   Constrainting form

    约束方式 左侧联端(0号桥台) 1号墩 2号墩 右侧联端(3号墩)
    1 抗扭竖向约束 抗扭竖向约束 抗扭竖向约束 抗扭竖向约束
    2 抗扭竖向约束 固定 抗竖向约束 抗扭竖向约束
    3 抗扭竖向约束 固定 固定 抗扭竖向约束
    4 抗扭竖向切径向约束 抗扭竖径向约束 抗扭竖径向约束 抗扭竖向切径向约束
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    表  2  不同约束方式的匝道桥自振特性对比

    Table  2.   Comparison of the vibration characteristics of the ramp bridge by using different constrainting forms

    约束方式 振型 周期/s 频率/Hz 振型描述
    约束1 1 1.123 0.891 第二、三联切向平动
    2 1.064 0.94 第二、三联径向平动
    3 1.044 0.958 各联切向平动,二、三联切向反向
    约束2 1 0.959 1.042 第二联水平转动
    2 0.92 1.087 第三联转动
    3 0.883 1.132 第一联转动
    约束3 1 0.617 1.621 第二、三联水平转动
    2 0.589 1.699 第三联桥墩径向弯曲
    3 0.562 1.781 第二联转动
    约束4 1 0.827 1.21 第三联切向平动
    2 0.575 1.74 第二联切向平动
    3 0.496 2.017 第二、三联桥墩径向弯曲
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-15
  • 刊出日期:  2018-12-01

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