高墩大跨连续刚构桥因主墩与上部结构固结,其减震控制设计存在一定的局限性,且主梁因地震作用会存在截面开裂及预应力束应力损失等现象。惯容系统是近年发展的结构减震控制新方式,特别是将惯容器与传统调谐质量阻尼器(tuned mass damper...高墩大跨连续刚构桥因主墩与上部结构固结,其减震控制设计存在一定的局限性,且主梁因地震作用会存在截面开裂及预应力束应力损失等现象。惯容系统是近年发展的结构减震控制新方式,特别是将惯容器与传统调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)结合,形成的调谐质量惯容阻尼器(tuned mass-damper-inerter,TMDI)。文中以某高墩大跨连续刚构桥为例,考虑施工过程结合Midas Civil与OpenSees软件建立非线性地震反应分析模型,以10条近断层脉冲波为输入,研究了分布式设置(多个)TMDI对其地震反应的控制效果。研究结果表明:地震动沿纵桥向输入时,TMDI可有效避免主梁顶板、底板开裂,但主梁腹板受力略有增大;沿横桥向输入时,TMDI则会明显降低主跨腹板受力;当地震动双向水平输入时,TMDI无论对主梁顶板、底板,还是主跨腹板的应力都有很好的减轻作用。在桥墩反应方面,墩顶最大位移平均减震率为52%(纵桥向)和21%(横桥向),纵桥向最大弯矩减震率是31%,在横桥向TMDI虽然会放大约10%的墩底弯矩,但它可控制桥墩的(弹塑性)残余位移反应。展开更多
为研究考虑连续刚构桥(rigid-frame bridge,RFB)不同施工阶段内力状态(internal force state,IFS)对地震易损性的影响,以一座大跨高墩连续刚构桥为背景,基于等效荷载法提出了适用于连续刚构桥施工阶段的主梁和主墩的内力等效荷载计算公...为研究考虑连续刚构桥(rigid-frame bridge,RFB)不同施工阶段内力状态(internal force state,IFS)对地震易损性的影响,以一座大跨高墩连续刚构桥为背景,基于等效荷载法提出了适用于连续刚构桥施工阶段的主梁和主墩的内力等效荷载计算公式,通过OpenSees建立了5个典型施工阶段考虑内力状态和不考虑内力状态的动力分析模型;选取40组典型的速度脉冲型近断层地震动记录为输入,采用增量动力分析法开展考虑施工过程与否的各典型施工阶段的动力时程分析,并以曲率延性系数为损伤指标,通过理论易损性方法得到了主墩墩底、墩顶和主梁根部的地震易损性曲线。结果表明:采用提出的内力等效荷载公式能较为准确地计算和模拟各典型施工阶段的等效内力状态;相同地震动强度下主墩墩底、墩顶和主梁根部在不同损伤状态下的损伤概率均随主梁悬臂长度的增加而增大;不考虑内力状态将低估墩底和墩顶的损伤概率,墩底沿纵桥向的损伤低估最为严重,且桥墩损伤概率的低估量随悬臂长度的增大而增大。展开更多
文摘高墩大跨连续刚构桥因主墩与上部结构固结,其减震控制设计存在一定的局限性,且主梁因地震作用会存在截面开裂及预应力束应力损失等现象。惯容系统是近年发展的结构减震控制新方式,特别是将惯容器与传统调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)结合,形成的调谐质量惯容阻尼器(tuned mass-damper-inerter,TMDI)。文中以某高墩大跨连续刚构桥为例,考虑施工过程结合Midas Civil与OpenSees软件建立非线性地震反应分析模型,以10条近断层脉冲波为输入,研究了分布式设置(多个)TMDI对其地震反应的控制效果。研究结果表明:地震动沿纵桥向输入时,TMDI可有效避免主梁顶板、底板开裂,但主梁腹板受力略有增大;沿横桥向输入时,TMDI则会明显降低主跨腹板受力;当地震动双向水平输入时,TMDI无论对主梁顶板、底板,还是主跨腹板的应力都有很好的减轻作用。在桥墩反应方面,墩顶最大位移平均减震率为52%(纵桥向)和21%(横桥向),纵桥向最大弯矩减震率是31%,在横桥向TMDI虽然会放大约10%的墩底弯矩,但它可控制桥墩的(弹塑性)残余位移反应。
文摘为研究考虑连续刚构桥(rigid-frame bridge,RFB)不同施工阶段内力状态(internal force state,IFS)对地震易损性的影响,以一座大跨高墩连续刚构桥为背景,基于等效荷载法提出了适用于连续刚构桥施工阶段的主梁和主墩的内力等效荷载计算公式,通过OpenSees建立了5个典型施工阶段考虑内力状态和不考虑内力状态的动力分析模型;选取40组典型的速度脉冲型近断层地震动记录为输入,采用增量动力分析法开展考虑施工过程与否的各典型施工阶段的动力时程分析,并以曲率延性系数为损伤指标,通过理论易损性方法得到了主墩墩底、墩顶和主梁根部的地震易损性曲线。结果表明:采用提出的内力等效荷载公式能较为准确地计算和模拟各典型施工阶段的等效内力状态;相同地震动强度下主墩墩底、墩顶和主梁根部在不同损伤状态下的损伤概率均随主梁悬臂长度的增加而增大;不考虑内力状态将低估墩底和墩顶的损伤概率,墩底沿纵桥向的损伤低估最为严重,且桥墩损伤概率的低估量随悬臂长度的增大而增大。
