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地震下城市高架桥横向偏心碰撞响应与防撞效果分析石岩;秦洪果【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(024)004【摘要】为适应材料因温度等因素的变化而产生的横向伸缩变形及其对结构的影响,通常梁体与挡块之间会留有一定间隙.针对城市高架桥中梁体与挡块在强震作用下的横向碰撞现象,建立了考虑上部结构与挡块间偏心距和支座非线性的横桥向单墩碰撞模型.采用非线性地震反应时程分析方法,研究了初始间隙及其大小对桥梁结构横向地震反应的影响,并评估了设置橡胶缓冲垫后的防撞效果.研究结果表明:城市高架简支梁桥横向间隙处的偏心碰撞放大了桥墩的地震需求,通过在挡块内侧安装橡胶缓冲垫,可以大幅减小间隙处的碰撞力,将有效改善桥梁结构的横向抗震性能.%To allow for transverse temperature movement, the shear keys are placed with a slight gap from the girders. In this paper, based on pounding phenomenon between girder and shear keys at transverse gaps, a pounding model of single column that considers the eccentric distance between shear keys and girders, and nonlinear behaviors of bearing has been developed. With the time history analysis method of the nonlinear seismic responses, the effects of transverse gap and its size on seismic response of simply-supported girder bridges are analyzed, and the effect of installation of the rubber shock absorbing devices inside shear keys is evaluated. The results indicate that the eccentric pounding at the transverse gaps amplifies the responses of piers, and installation of therubber shock absorbing devices inside shear keys can significantly reduce the impact force between the girder and shear keys and effectively improve the lateral seismic performance.【总页数】5页(P23-27)【作者】石岩;秦洪果【作者单位】石家庄铁道大学土木工程学院,河北石家庄050043;中交远洲交通科技集团有限公司,河北石家庄050051【正文语种】中文【中图分类】U442.5【相关文献】1.地震作用下横向碰撞对连续梁桥地震反应的影响 [J], 邓育林;彭凯;李建中2.地震作用下高速铁路简支箱梁桥横向偏心碰撞反应分析 [J], 石岩;王军文;王东升;李建中3.地震下城市高架桥横向偏心碰撞响应与防撞效果分析 [J], 石岩;秦洪果4.双柱式简支-桥面连续梁桥横向地震碰撞和防撞措施分析 [J], 龙佩恒;李雅婷;李士锣;焦驰宇5.考虑地震动空间效应的城市高架桥梁地震碰撞响应分析 [J], 李忠献;岳福青;周莉;刘旭锴因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地震时梁桥支座的横向受力分析研究在公路和铁路工程抗震设计规范（试行）中，对支座部件及支座联接梁、墩台锚螺栓的横向抗震强度，是按水平地震荷载P=1.5KHW0计算，同时规定P由活动与固定支座共同承受，且不计摩擦力的减少作用。
根据这一规定，支座在横桥向只承受水平剪力，然而大量支座螺栓在地震中却表现出扭弯破坏，同时一些按这一方法计算很安全的支座在地震中破坏了，是不是我们对支座在地震中的受力情况和受力过程还远远的认识不够呢？是这样。
标签桥梁梁高受力横向结构一、支座只受纯剪力吗？国内外对支座的横向计算的基本假定：1.将沿梁高分布的质量全部集中到墩顶位置，即完全忽略梁高的影响。
2.将每墩两侧上部结构的质量的一半，集中到该墩墩顶作为集中质量。
3.活动支座与固定支座共同承受水平地震荷载P，即完全忽略了活动与固定支座在构造和受力上的显著差异。
根据这些基本假定，支座在横向的动力图式就被不真实的简化，得到W0，然后取C2rβ的上限值1.5。
人们的认识随着客观事物的发展在深化，我国辽南、唐山一丰南地震极大的丰富了支座横向的受力情况和受力过称，它不仅要受到剪切，同时还将受到横向弯矩和扭矩，现有支座的横向计算，既不能控制其强度，也没有真实的反映它的受力过程和受力情况。
现采用的支座横向计算图式，由这个图式，上部结构的全部质量M仅仅在支座水平面产生剪力P。
但是当考虑梁高的影响时，其实际的动力計算图，由这个图式，上部结构质量M不仅在支座水平面产生剪力，同时还将产生横向倾覆弯矩。
设自振频率为ω，墩顶水平振幅及角振幅为及，H1、为上部结构与支座高度，H0为墩高，为上部结构在处的质量，M为上部结构的总质量。
，由图1a）得：（1）由于梁的刚度较大，因此对沿梁高的振型可采用直线，则处的振幅为，由图1b）得上部结构质量在支座截面产生的剪力及弯矩为：（2）（3）令，并设：代入式（3）得：（4）下面我们来分析在横向只设置了两个支座的受力情况，当上部结构将剪力弯矩传到支座时，由图2得到每一支座受到的水平剪力及竖向拉压力N为：（5）式（5）中，为上部结构质量中心至支座底的高度，由于≥ 故：（6）式（6）中b为两支座间的横向水平距离，由于/b值在0.25～3之间，故值在0.5～6之间，这就是说支座在横向不仅仅只是受到纯剪切，而且受到弯矩的作用。
地震作用下桥梁梁体与横向挡块动态碰撞研究地震作为破坏力巨大的一种自然灾害,多次给人民的生命财产安全造成了严重的危害。
桥梁作为灾后救援和重建的重要通道,其抗震性能对救灾人员和物资能否以最快的速度到达起到了决定性的作用。
简支梁(板)桥、连续梁(板)桥是修建最普遍的桥型,它们抗震性能应该给予重点关注。
在这种类型的桥梁中,上部结构的落梁是桥梁倒塌的首要原因,应当尽量避免。
因此,许多研究人员对此展开了大量的研究,但是大多数人关注的是占落梁事故大多数的纵向落梁,并提出了很多的防落梁措施和开发了多种多样的防落梁设备；与之相对,横向落梁研究就少了很多。
最常见横向落梁措施是设置横向抗震挡块,它肩负着避免落梁破坏发生的重任。
就是这样一个重要的构件,其设计却无章可循,基本靠设计人员的经验或者借鉴其他工程,这样一来在地震中它能发挥多大的作用就不得而知了；而且,梁体和挡块之间的碰撞会增加桥墩的受力,但具体增加程度也很难一概而论。
为了弄清楚该问题,本文开展了一些有益研究。
本文从解析的角度来研究梁体与横向挡块的碰撞。
从碰撞问题的模拟和求解入手,对常用接触单元法的几种具有代表性的模型进行讨论,提出了用弹簧-振子模型代表接触单元模型碰撞过程的基本思路,通过求解弹簧-振子运动方程,得到碰撞问题中碰撞力-相对压入量、碰撞力-碰撞持续时间、相对压入量-碰撞持续时间关系等所关心的物理量。
该改进求解方法对存在大量能量耗散的碰撞问题尤为有效,可以得到精确解或者无限接近精确解的近似解,适合将其用于考虑梁体与挡块碰撞效应的桥梁地震响应问题求解。
同时,得到的挡块受力可以为挡块的细节设计提供参考。
综合考虑了恢复系数(它的大小直接代表了碰撞中能量耗散的多少)和其他各种影响碰撞过程的因素,发现Hertz模型求解的最大碰撞力和最大相对压入量与Hertzdamp模型的精确解之间存在着一定的关系。
在其他参数相同的情况下,该关系只与恢复系数有关,利用一元四次多项式进行了拟合,效果非常好。
