中小跨径板式橡胶支座梁桥横向抗震设计研究

为提高中小跨径板式橡胶支座梁桥在强震作用下的横向抗震性能,在总结汶川震区该类梁桥震害特点和国内外桥梁抗震设计规范中相关抗震设计策略规定的基础上,归纳当前我国板式橡胶支座梁桥横向抗震体系存在的问题,提出适合我国中小跨径板式橡胶支座梁桥的横向抗震设计方法,即允许上、下部结构连接构件牺牲的准隔震设计方法,介绍该抗震设计方法设计思想,给出在两设防水准下结构各部件的性能目标要求。选择一座典型板式橡胶支座简支梁桥为研究对象,基于文中抗震设计方法的设计思想,提出采用新型隔震系统对计算桥例进行准隔震设计。结果表明：通过对横向限位装置力学性能参数的合理设计,通过桥梁结构在强震作用下板式橡胶支座的滑移、横向限位装置的损伤或牺牲,控制上、下部结构间传递的梁体惯性力,保护墩柱和基础等下部结构免遭严重损害,同时能有效控制墩梁相对位移,防止过大的梁体移位导致的交通阻断、甚至落梁。     

考虑板式橡胶支座滑移的简支梁桥横向抗震性能

目前,高烈度区的许多中小跨度梁桥仍采用板式橡胶支座,汶川震害表明支座滑移后能缓解地震损伤,但也会导致墩梁相对位移过大和挡块破坏.为此,以某三跨简支梁梁桥为例,基于SAP2000建立数值分析模型,分析支座摩擦系数、挡块初始间隙和接触刚度对桥梁横向地震响应的影响,并与不考虑支座滑移模型和高阻尼橡胶支座模型进行对比.结果表明...     

支座摩擦滑移和挡块力学性能退化影响下#br# 桥梁易损性研究

为探究支座摩擦滑移和挡块力学性能退化的共同作用对桥梁墩柱及支座在地震作用中的影响,通过板式橡胶支座往复荷载试验,建立可以考虑摩擦滑移的支座计算模型,并结合挡块模型,对同时考虑支座摩擦滑移和挡块力学性能退化的桥梁进行地震损伤分析。利用易损性曲线的方法对近、远场地震作用下,桥梁墩柱和支座的损伤概率进行分析,结果表明：板式橡胶支座摩擦滑移会降低支座的力学性能;仅考虑支座摩擦滑移而不考虑挡块限位作用时墩柱损伤概率较低,支座的损伤概率较高;当支座摩擦与挡块退化共同作用时,会增加支座的损伤概率,降低墩柱的损伤并且由于挡块力学性能退化的特性,可能造成挡块和梁体的损坏。     

竖向地震对板式橡胶支座滑移效应的影响

为了探究竖向地震动对板式橡胶支座滑移效应的影响,并讨论现行规范中竖向地震动规定的合理性,利用OpenSEES中平滑动支座单元模拟支座的滑移行为,选取了11条典型地震记录,针对某典型桥例,分别按照不考虑竖向地震、考虑实际竖向地震记录和按细则考虑竖向地震三种模式展开对比研究,并同时分析支座滑移摩阻系数的影响规律。结果表明:竖向地震会大幅增加支座的滑移位移响应,最大位移比可达2.59,且随摩阻系数的增大,竖向地震的影响也越大;竖向地震一般会降低墩柱的变形曲率,尤其是纵桥向曲率,且受摩阻系数取值的影响较大;不考虑竖向地震对求解支座滑移位移是偏不安全的,但对求解墩柱曲率是偏安全的。按照细则的做法,即通过对水平地震进行折减来考虑竖向地震,可以得到较可靠的计算结果。     

非固结锥形隔震支座振动台试验研究

对一缩尺1：4的采用非固结锥形隔震支座的钢框架结构模型进行了水平和竖向单向地震波输入下的振动台试验。通过输入不同类型的地震波,分析上部结构和锥形支座的地震反应。试验结果表明,在8度和9度罕遇地震作用下,上部结构的加速度峰值比输入加速度峰值增加10％～50％,和普通抗震结构相比具有明显的减震效果。由支座的滞回曲线可以看出,上下盖板会在地震作用下产生错动位移,同时挤压粘弹性体消耗地震能量。试验结果表明,非固结锥形隔震支座具有良好的减震性能,对低层建筑结构的减震具有明显的推广价值。     

板式橡胶支座抗压弹性模量试验检测

橡胶支座作为桥梁的重要组成部分,支座负责将上部构造荷载可靠地传至墩台,并同时承受由荷载引起的形变,并对风力、地震等引起的结构平移与温湿度变化引起的结构胀缩等进行阻抗与适应,减轻各种不利影响对桥体的破坏。近年来,橡胶支座施工技术逐渐成熟,在减震和抗大变形量等方面极大地提高了桥梁的结构安全性。然而,橡胶支座,特别是应用最普遍的板式橡胶支座在使用中仍存在一些质量问题,需引起建设者充分的重视。分析某工程中抽取的圆形板式橡胶支座,按照《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T 4—2019)要求对支座进行力学性能检测,阐述检测的条件步骤等,结合工程应用实际经验,对板式橡胶支座抗压弹性模量试验过程中的常见问题进行分析。     

对某建筑模型摩擦滑移隔震振动台试验的讨论

一、前言新建建筑抗震设防、已有老旧建筑抗震加固是长期以来国内外工程技术人员对建筑物抵御地震所采用的普遍途径,即工程抗震与抗震设防。进行抗震设防的建筑物,具有一定的强度与变形、抗倒塌能力。但抗震建筑在地震中是以建筑物本身的变形、开裂、破坏为代价来抵抗地震的,是“以刚克刚”。随着社会和技术的不断进步,人们对建筑功能及安全性提出的要求越来越     

板式橡胶支座的检测

介绍了板式橡胶支座的结构及适用范围,重点对其各项性能指标的检测方法及检测过程中的质量控制方法进行了论述,指出支座作为连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件,必须严格控制支座的质量及性能。     

隔震橡胶支座楼梯间模型结构振动台试验研究

为检验梯段板下端设置隔震橡胶支座和聚四氟乙烯板滑动支座对现浇钢筋混凝土（RC）板式楼梯抗震性能的影响,以设置这两种支座的RC楼梯间框架结构单元为对象,对缩尺比例为1∶3的模型结构进行了振动台试验。通过输入不同的地震波,观察其破坏过程,分析其遭遇不同水准地震作用时模型结构的自振频率变化、加速度反应、位移反应和破坏机制等。试验结果表明：梯段板下端设置隔震橡胶支座的楼梯单元具有良好的抗震性能,罕遇地震作用下破坏主要集中在框架结构中,有效地释放了梯段板的斜撑效应,实现了楼梯子结构迟于主体结构发生严重破坏的设计目标;采用聚四氟乙烯板滑动支座时,在共振破坏试验中梯段板出现剧烈的竖向翘起、左右晃动现象;采用隔震橡胶支座时,梯段板竖向加速度有所减小,且共振破坏试验中未出现晃动现象。     

混凝土框架楼梯设置滑动支座的结构模型振动台试验研究

我国现行建筑抗震设计规范及标准设计图集对现浇钢筋混凝土板式楼梯提出了增设滑动支座的构造措施,为检验其有效性,以设置聚四氟乙烯板构成的滑动支座的混凝土框架楼梯间结构单元为对象,对缩尺比例为1∶3的模型结构进行了振动台试验,通过输入不同的地震波,考察其遭遇不同烈度水准地震作用下的抗震性能。试验结果表明：梯段板下端设置滑动支座的楼梯间结构单元具有良好的抗震性能,破坏主要集中在楼梯间的框架梁柱中,在强震作用下,楼梯构件（包括梯段板、平台板、梯梁和梯柱）本身未发生先于框架梁柱的破坏;聚四氟乙烯板构成的滑动支座作用很有效,梯段板下端沿输入动方向发生了期望的水平滑动位移;同时,此处也伴随出现值得注意的竖向翘起和落下的现象。     

Shaking table tests of bridge model with friction sliding bearings under bi-directional earthquake excitations

Abstract

The widespread use of seismic isolation to protect structures from damage has already been proven as an effective and economical method. In order to investigate the seismic performance and isolation effect of isolated bridge with the traditional friction pendulum bearing (FPB) and the novel triple friction pendulum bearing (TFPB), the force–displacement hysteretic relationships of FPB and TFPB were validated by the displacement-controlled tests, and the shaking table tests were carried out on a 1/10 scaled simple-supported bridge model with FPBs and TFPBs under bi-directional earthquake excitations. The effects of the friction coefficients and the radius of the TFPB on the seismic responses were analysed using the extensive experimental results. The experimental data and the numerical results show that the TFPB can be reliably used for the passive device to control the seismic response of the bridge, which could satisfy the demand of performance-based seismic design philosophy in high seismicity regions. In addition, the results illustrate that the bi-directional interaction of the TFPB has effects on the dynamic responses of the bridge. If the bi-directional interaction is ignored, the deck displacements are underestimated, which can be crucial from the design point of view.     

考虑参数优化的层间隔震结构振动台试验研究

为了研究隔震层在不同位置的层间隔震结构减震效果,验证层间隔震结构参数优化理论,建立了不同隔震层位置的层间隔震结构模型,优化了隔震层上下部频率比,对隔震层采用侧移刚度偏小值、优化值和偏大值的层间隔震结构模型进行地震动模拟振动台试验。试验结果表明,层间隔震技术能有效地降低结构地震反应,减震效果随着隔震层位置的升高而逐渐降低;经过参数优化设计的层间减震体系能在最大限度地降低隔震层下部结构层间位移反应的同时,有效地控制隔震层上部结构绝对加速度反应;同时研究表明,在实际工程中,进行理论计算的优化侧移刚度值和由橡胶隔震支座的类型和数量决定的实际优化侧移刚度值存在一定的误差是允许的。     

超高层剪力墙(短肢剪力墙)-筒体结构整体模型振动台试验研究

本文以一栋超高层住宅大厦为结构原型,采用模拟地震振动台试验方法,对复杂体型超高层剪力墙(短肢剪力墙)-简体结构的动力特性、地震反应规律和开裂破坏形式等问题进行了系统研究。结果表明:复杂体型结构具有显著的扭转振动反应,易造成结构上部平面弯折处出现集中开裂破坏;结构短肢剪力墙的开裂破坏主要有短肢剪力墙中上部水平开裂、底部水平开裂以及短肢剪力墙局部压碎三种形式。建议适当加强结构薄弱部位的整体性和抗侧抗扭刚度,确保复杂体型超高层剪力墙(短肢剪力墙)-简体结构满足抗震设防要求。     

Shaking table test and numerical simulation of a superimposed reinforced concrete shear wall structure

A three‐story superimposed reinforced concrete shear wall structure model was designed to be tested on the shaking table in order to study its seismic performance with horizontal seams. Its failure mode and seismic performance of both the wall and seams were analyzed. The monolithic superimposed reinforced concrete shear wall was simulated by using ABAQUS, and the static pushdown calculation was carried out. The calculated results were compared with the test results to validate the finite element simulation, thus providing theoretical support for engineering practice. The results show that the new type of superimposed reinforced concrete shear wall structure can effectively transmit the seismic force and maintain the overall performance of the structure under various working conditions.     

立面开大洞短肢剪力墙-筒体结构的动力试验研究及有限元计算分析

高层住宅结构为满足建筑功能多样化、美观等要求,出现了底部大空间、立面大洞口等特殊效果的短肢剪力墙-筒体结构形式,对该复杂结构体系整体抗震性能的评估,需进行专门的试验研究和计算分析。本文针对具有上述结构特点的某高层结构整体模型,进行了模拟地震振动台试验和三维有限元分析,得到了结构的动力特性,以及在7度多遇、基本、罕遇烈度地震作用下的加速度反应、惯性力分布和位移反应等。结果表明,在地震作用下该结构底部墙肢中仅少数构件出现反弯点甚至不出现反弯点;除结构出屋面部分鞭梢效应明显外,其余部分均可以满足现行规范的抗震设防要求;工程设计中宜改善端部筒体以及转换大梁与筒体连接处的强度和延性。