大跨度连续梁拱组合体系桥梁减震设计

大跨度连续梁桥由于造价经济合理、设计施工技术成熟、养护工作量小、整体性好、行车舒适等优点成为大跨度桥梁及其引桥中广泛采用的桥型。

但是大跨度连续梁桥体形庞大，头重脚轻，地震作用时下部结构的强度和变形需求较大。

传统结构抗震设计方法是依靠增加结构的强度和延性变形能力来抵抗地震，这就需要增大桥墩和基础的截面尺寸及配筋量，不仅大大增加了下部结构的造价，还给施工带来了一定困难。

在一些高烈度地区，即使采用延性抗震设计的概念也很难满足桥梁的抗震性能目标要求。

采用减隔震技术将桥梁上下部结构振动分离开来，减小桥墩承担的地震力是解决大跨度连续梁桥抗震问题的新思路。

大跨度连续梁桥对隔震支座的竖向承载力和侧向变形能力要求较高，限制了一些常用减隔震技术的使用，给减隔震设计带来了困难。

本文将对大跨度连续梁减隔震技术的研究现状进行调查研究，探讨大跨度连续梁桥减隔震技术问题的解决思路和研究方向。

1减隔震方案设计研究很多学者对现有减隔震技术在大中跨度连续梁桥中的适用性进行了探讨。

徐秀丽等对某大型跨江桥梁的引桥（50m+9×75m的连续梁桥）综合比较了四种减隔震方案，其分别采用了具有复位弹簧的滑动摩擦支座、粘滞阻尼器、lock-up装置、铅芯橡胶支座。

最后作者得出结论：滑动支座可以显著降低桥墩地震力，但是在支座处会产生较大的相对位移，纵桥向震后纠偏比较困难，此方案仅适用于横向抗震；粘滞阻尼消能减震设计方案不仅可以降低桥墩的内力，还可以降低墩梁之间的相对位移，但由于地震作用下横桥向墩梁间速度差较小，此方案一般只适宜用于纵向减震；lock-up装置可以使地震作用下固定墩和自由墩的内力分布均匀，并且其价格便宜、施工方便，但其仅适用于纵向隔震；铅芯橡胶支座使墩底内力降低很多，减震效果优于滑动支座，且产品性能稳定，但对于大跨度桥梁，由于正常使用状态下主梁的伸缩变形比较大，铅芯橡胶支座的纵桥向应设计为滑动支座，所以其仅适用于连续梁桥的横向抗震。

高烈度区长联大跨连续梁桥减隔震分析高烈度区长联大跨连续梁桥减隔震分析随着城市化的进程和人口的逐渐增加，大型桥梁的需求也日益增长。

然而，在地震频发的高烈度区域建造大跨连续梁桥面临着巨大的挑战。

地震对桥梁结构的冲击会导致结构的破坏甚至倒塌，严重威胁到人民的生命财产安全。

因此，在高烈度地震区域建造抗震能力强、减震效果显著的大跨连续梁桥是非常重要的。

本文将针对高烈度地震区域中的长联大跨连续梁桥，进行减隔震分析。

一、地震与梁桥结构地震是由地壳运动引起的地球表面的振动。

地震波在传播过程中会对桥梁结构造成冲击和震动。

长联大跨连续梁桥具有大跨度、大荷载的特点，因此对地震的抗击能力要求更高。

二、减隔震技术的介绍减隔震技术是指在桥梁结构中引入一定的减震装置，通过减震装置的特殊设计和材料的吸能能力，减轻地震对桥梁结构的影响，保护桥梁结构的完整性和稳定性。

常见的减隔震装置包括弹簧减震器、颤振减震器、液流减震器等。

这些装置能够吸收地震波的能量，分散地震对桥梁的冲击力。

同时，减隔震装置还能够提供一定程度的缓冲效果，减少地震对桥梁结构产生的不利影响。

三、减隔震分析的方法1. 参数选取：首先，需要根据桥梁的具体情况和设计要求，选择合适的减隔震装置，并确定其数量和位置。

2. 数值计算：根据桥梁的几何参数和材料性质，采用有限元分析方法，对减隔震装置和桥梁结构进行数值计算。

3. 模拟地震波：通过对地震波的模拟和尺度放大，获取地震波的特征参数，如地震波峰值加速度、周期等。

4. 动力响应分析：将模拟的地震波输入到数值计算模型中，通过动力响应分析，研究桥梁结构在地震作用下的动力响应。

5. 结果评估：根据分析结果，评估减隔震装置对桥梁结构的效果。

包括结构变形、应力分布、位移反应等方面。

四、影响减隔震效果的因素1. 减隔震装置的选取：不同的减隔震装置对地震波的吸能能力和缓冲效果有所差异，因此，选取合适的装置对于减隔震效果至关重要。

2. 装置数量和位置：减隔震装置的数量和位置直接影响其对桥梁结构的保护效果。

大跨度桥梁的减震隔震技术应用随着现代交通网络的发展，大跨度桥梁的建设已成为现代城市化进程中不可或缺的一部分。

然而，由于地震等外力的作用，大跨度桥梁往往面临着巨大的挑战。

为了保证桥梁的安全性和可靠性，减震隔震技术应运而生。

减震和隔震是两种常用的技术手段，它们能够有效地减少桥梁在地震中受到的力和位移，从而保护结构的完整性。

减震技术通过提供一定的减震装置，将地震能量转化为其他形式的能量，从而减轻桥梁所受到的震动影响。

隔震技术通过设置一定的隔震层，将桥梁与周围的土地断开，从而降低地震波传递到桥梁的能量。

对于大跨度桥梁的减震隔震技术应用，我们可以从以下几个方面进行探讨。

首先，对桥梁结构进行动力响应分析和抗震评估。

这是确保桥梁在地震中能够承受力和位移要求的基础。

通过使用现代的计算方法，我们可以详细分析桥梁结构在地震荷载下的变形和力学响应，并进行全面的抗震性能评估。

这将为后续的减震隔震设计提供准确的依据。

其次，选择合适的减震隔震装置。

根据桥梁结构的特点和要求，我们可以选择合适的减震隔震装置，如摩擦阻尼器、液体阻尼器、金属弹簧等。

这些装置具有不同的工作原理和特点，可以有效地减少桥梁的响应和振动。

此外，还需考虑桥梁结构与隔震装置之间的相互作用。

在设计减震隔震系统时，需要充分考虑桥梁结构与减震隔震装置之间的力学特性和相互作用。

这将涉及到减震装置的刚度和阻尼特性，与桥梁结构的相互耦联。

在此基础上，可以通过优化设计参数，进一步提高桥梁的抗震性能。

最后，需要进行系统的建设和技术实施。

减震隔震技术的应用需要有一定的施工和操作要求。

在桥梁建设的初期，需要对减震隔震装置进行合理的布置，并确保其在整个施工过程中的完好性和稳定性。

同时，还需要考虑维护和监测体系的建立，以保证减震隔震系统的长期可靠运行。

总之，大跨度桥梁的减震隔震技术应用是保障桥梁结构在地震中安全可靠的重要手段。

通过动力响应分析、减震装置的选择、相互作用的考虑以及系统的建设和实施，我们可以有效地提高桥梁的抗震性能，保护人们的生命和财产安全。

1、概述大跨度桥梁与中等跨径相比，因结构的空间性与复杂性，地震反应比较复杂，高阶振型的影响比较明显。

目前大跨度桥梁的抗震设计还没有一个统一标准，国内规范没有对大跨度桥梁进行详细规定，抗震计算比较复杂。

本文主要介绍了京津城际某大跨预应力混凝土连续梁墩身、基础部分的抗震计算。

根据≤铁路工程抗震设计规范（修订）≥，运用midas有限元程序，采用反应谱分析方法计算地震力，以便为抗震设计提供依据。

本桥桥面系为无碴桥面预应力混凝土连续箱梁，其横截面为单箱单室截面，选取桥跨（40+64+40）m的预应力混凝土连续梁作为计算模型。

混凝土采用C50，梁底下缘按二次抛物线变化；采双线圆端型桥墩，3号墩为制动墩，边墩简支梁固定支座设在4号墩。

图1 全桥模型图2（a）边墩墩身尺寸图2（b）主墩墩身尺寸2、动态反应分析（一）有限元模型建立结构分析的第一步就是建立模型，模型建立的正确与否，简化的模型是否能反映结构真实的受力情况，直接影响计算结果的正确性。

本算例运用桥梁有限元计算软件Midas civil 建立全桥动力模型，模型中主梁、桥墩、承台均采用空间梁单元进行模拟，梁墩之间采用刚性连接释放约束模拟，承台底采用一般弹性支承模拟，将地基及桩基础对结构的作用简化成纵横向转动弹簧施加在承台底，平动刚度以刚性考虑。

转动弹簧计算参数列表表1 转动弹簧计算参数（）计算模型图3 计算模型㈡抗震验算荷载的选取连续梁全联质量和桥墩、承台质量通过定义结构自重向X、Y,Z方向转化。

边跨简支梁质量，采用施加集中质量单元实现，纵桥向集中施加在4墩墩顶，质量大小为一跨简支梁的质量和二期恒载质量之和；横桥向施加在两边墩墩顶，质量取一跨简支梁的质量和二期恒载质量之和的一半。

全梁二期恒载184KN/m。

活载取ZK列车活载进行验算，根据≤铁路工程抗震设计规范（修订）≥要求，对于Ⅰ、Ⅱ 级铁路，应分别按有车、无车进行计算，当桥上有车时，顺桥向不计活载引起的地震力，横桥向只计50%活荷载引起的地震力，作用点在轨顶以上2m处。

大跨度铁路连续梁拱组合桥动力及抗震性能研究的开题报告题目：大跨度铁路连续梁拱组合桥动力及抗震性能研究一、研究背景和意义随着我国高铁建设的不断推进，大跨度铁路桥梁的建设已经成为必然趋势。

在设计大跨度铁路桥梁时，往往采用连续梁和拱组合的结构形式，以满足桥梁的跨度、共振频率、动力特性等要求。

然而，在强震等自然灾害的情况下，桥梁的抗震性能是非常重要的。

因此，研究大跨度铁路连续梁拱组合桥的动力及抗震性能是十分必要的。

二、研究内容本研究主要围绕大跨度铁路连续梁拱组合桥的动力特性和抗震性能展开，具体研究内容包括：1. 连续梁和拱组合结构形式的动力学分析，包括共振频率、振型、振幅等；2. 大跨度连续梁拱组合桥的有限元模型建立及数值分析；3. 大跨度铁路连续梁拱组合桥的地震反应分析；4. 大跨度连续梁拱组合桥的抗震性能评价；5. 提出大跨度连续梁拱组合桥优化设计方案。

三、研究方法本研究采用理论研究结合数值计算的方法，通过建立大跨度连续梁拱组合桥的有限元模型和地震反应模型，分别通过振动台试验与数值模拟方法进行动力和抗震性能的研究。

同时，根据研究结果提出优化设计方案。

四、预期成果1. 掌握大跨度铁路连续梁拱组合桥动力学特性和抗震性能的规律；2. 建立大跨度连续梁拱组合桥的有限元模型，并进行地震反应分析；3. 提出大跨度连续梁拱组合桥的优化设计方案；4. 推动大跨度连续梁拱组合桥的开发和应用。

五、研究进度安排本研究计划于2022年开始，预计工期为两年。

主要进度安排如下：2022年：建立大跨度连续梁拱组合桥的有限元模型，并进行动态分析；2023年：进行大跨度连续梁拱组合桥的地震反应分析和抗震性能评价，并提出优化设计方案；2024年：实验验证研究结果，撰写论文并进行答辩。

六、预期贡献本研究将对大跨度铁路桥梁结构的设计、抗震性能评价和优化提供参考，为我国高速铁路建设提供技术支持。

同时，研究成果将填补国内大跨度连续梁拱组合桥动力学和抗震性能方面的空白，有重要的学术价值和实用意义。

铁路大跨度梁拱组合桥的减震措施窦鹏涛【摘要】随着我国客运专线、高速铁路以及城市轨道交通建设的迅速发展,不断涌现出许多新型的、非常规的、复杂的桥梁结构.尽管我国在梁拱组合体系桥梁中已有一些工程实践,但在设计和施工中仍存在一些亟待解决的问题,如对于大跨度铁路梁拱组合桥尚缺乏系统的地震研究.本文以一座铁路大跨度梁拱组合桥为工程背景,采用非线性时程反应分析方法分析和计算设置速度锁定装置后该桥的地震响应和减震效果.结果表明速度锁定装置能够明显减小固定墩墩底剪力、弯矩和墩顶位移,减震率在24%以上,使桥梁受力重新分配,提高了结构的整体抗震性能.%With the rapid development of passenger dedicated railway,high speed railway and urban rail transit construction in China,a lot of new styles,unconventional and complicated bridge structures are emerging.There have been some engineering practices of bridges with girder-arch structures in our country,but some urgent issues are still existing in design and construction.The large-span bridge with girder-arch structure,for instance,which is short of systematic study on seismic response and seismic reduction performance.Taking a large-span railway bridge with girder-arch structure as the engineering background,the seismic response and seismic reduction effect of the bridge were analyzed and calculated by using the analysis method of nonlinear time-history response after setting the speed lock-up device.The results show that the speed lock-up device can significantly reduce the bottom shear,bending moment and the displacement of pier top.The seismic reduction is above 24%,which makesthe stress of the bridge to be redistributed and improves the seismic reduction performance of the whole structure.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P5-8)【关键词】铁路桥梁;地震响应;减震措施;非线性时程反应分析法;梁拱组合桥【作者】窦鹏涛【作者单位】兰州铁道设计院有限公司,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】U448.22随着设计理论的不断完善和计算机技术的应用，铁路连续梁拱组合桥的跨度不断向更大跨径迈进，目前最大主跨已经做到了180 m。

大跨度连续梁桥延性和减隔震设计摘要：为了提高大跨度连续梁桥的使用性能，对大跨度连续梁桥延性抗震和隔震性能进行了研究。

大跨度连续梁桥在强震作用下，通过加强固定盆式支座和墩柱的强度来保证结构的安全，固定墩承受较大的地震作用力，导致设计不经济。

针对上述现象，采用弹塑性耗能装置对强震区大跨度连续梁桥进行减震隔震设计。

进行了墩柱延性抗震设计，分析比较了不同因素对结构延性的影响。

结果表明，考虑墩柱的延性可以有效地减小墩柱底部的弯矩。

配箍率和轴压比对延性系数的影响比较明显，但随着配筋率的降低，纵向主筋的屈服极限曲率和极限曲率逐渐减小。

关键词：大跨度连续梁桥；延性抗震；减隔震；设计桥梁是交通线路的重要组成部分，其工程质量和服务性能直接影响到整条交通线路的正常运营。

近年来，在多次地震的影响下，国内外的桥梁都受到了严重破坏，究其根本原因是桥梁抗震性能不强、抗震措施实施不到位、结构稳定性能也是极差。

所以目前国内外桥梁建设项目的热议话题就变成了如何提高桥梁的抗震能力和抗震性能，目的是抵御地震灾害，保证桥梁的稳定性，不被地震所破坏。

通过不断的研究和实践，发现通过改善桥梁结构的延性，结合隔震设计技术，可以显著提高桥梁结构的稳定性和抗震能力，这项发现可谓及时雨，具有十分重要的实际意义和广阔的应用前景。

在纵向地震荷载作用下，大跨度连续梁桥的固定桥墩承受大部分上部结构传递的地震惯性力。

采用固定桥墩延性抗震时，墩底会产生较大的塑性变形，如果桥墩损坏太严重，震后的维修便会成为一项大难题。

中小跨径桥梁墩身质量贡献可以忽略不计，墩底受地震力作用。

对于大跨度连续梁桥，由于其跨度较大，桥墩截面面积一般来说较大，桥墩地震惯性力、桥墩对桥梁做出的贡献，以及桥墩采用隔震设计，连接只能减小上部结构的地震惯性力，桥墩地震惯性力的贡献不能减小。

如果桥墩底部在强震作用下不发生弯曲，增加桥墩截面尺寸或配筋用来提高它的承载力和抗震性能。

简单而言，过大的桥墩不仅会增加工程造价，而且还可能改变结构的稳定特性，从而可能进一步引起地震反应。

大跨度桥梁抗震设计中的减震隔震技术探讨Title: Exploring Seismic Isolation and Damping Technologies in the Design of Long-Span BridgesIntroduction:As a professor and expert in the field of construction engineering, specializing in long-span bridges, and being a certified national constructor, I have dedicated years to working on numerous successful architectural and renovation projects. This article aims to present a comprehensive exploration of seismic isolation and damping technologies in the design of long-span bridges. By sharing my experience and expertise, I hope to contribute to advancing the understanding and implementation of these crucial techniques in the construction industry.1. Importance of Seismic Isolation and Damping in Long-Span Bridge Design:1.1 Understanding the seismic threat: A brief overview of the different types of earthquakes and their potential impact on a bridge's structural integrity.1.2 Significance of seismic isolation and damping technologies: Highlighting their role in mitigating seismic forces, reducing structural damage, and ensuring the safety and functionality of long-span bridges during and after earthquakes.2. Seismic Isolation Techniques:2.1 Introduction to base isolation: Discussing the concept of decoupling bridge piers from the ground using various isolation devices (e.g., lead rubber bearings, high-damping rubber bearings, and friction pendulum bearings).2.2 Factors influencing selection: Evaluating the criteria to consider when selecting suitable isolation systems, such as bridge configuration, expected earthquake magnitude, and foundation conditions.2.3 Design considerations: Outlining the key aspects to be considered in the design phase, including load-carrying capacity, horizontal flexibility, and compatibility with the surrounding structure.2.4 Case studies: Presenting successful applications of seismic isolation techniques in real-world long-span bridge projects, emphasizing the resulting performance and lessons learned.3. Damping Technologies:3.1 Passive damping devices: Exploring various passive damping technologies, such as viscous dampers, tuned mass dampers, and friction dampers, and their applications in long-span bridge design.3.2 Active damping devices: Introducing active control systems, including magneto-rheological dampers and pneumatic systems, to actively reduce bridge vibrations and increase damping capacity.3.3 Optimal utilization of damping technologies: Discussing different design principles and methodologies for effectively incorporating damping devices into long-span bridge designs, considering factors such as bridge dynamic characteristics and expected loads.3.4 Enhancing energy dissipation: Highlighting the importance of dissipating seismic energy through proper placement and combination of damping devices, leading to improved bridge performance during seismic events.4. Design Challenges and Considerations:4.1 Dynamic behavior analysis: Emphasizing the significance of conducting comprehensive dynamic analysis and response spectrum analysis to predict bridge responses to seismic excitations accurately.4.2 Verification and validation: Discussing the importance of experimental tests and numerical simulations to verify the effectiveness of seismic isolation and damping techniques prior to implementation.4.3 Durability and maintenance: Addressing the long-term durability challenges posed by these technologies and exploring potential maintenance strategies to ensure their continued effectiveness.Conclusion:In conclusion, seismic isolation and damping technologies play a crucial role in the design of long-span bridges, enabling them to withstand and effectively respond to seismic forces. This article has aimed to provide a comprehensive overview of the subject matter, discussing various techniques, their applications, design considerations, and challenges. As the construction industry continues to evolve, it is essential that professionals engage with the latest advancements in seismic isolation and damping technologies, leveraging their expertise to ensure the construction of safe and resilient long-span bridges in seismic-prone regions.。