规则连续梁桥质量转动缠绕索装置减震效果及影响参数研究.pdfVIP

第37卷第11期振动工程学报Vol.37No.11

2024年11月JournalofVibrationEngineeringNov.2024

规则连续梁桥质量转动缠绕索装置减震效果

及影响参数研究

1，2112

刘延芳，张文学，杜修力，鲍卫刚

（1.北京工业大学建筑工程学院，北京100124；2.中国交通建设股份有限公司，北京100088）

摘要:为解决连续梁桥纵向地震惯性力仅由固定墩承受的抗震设计难题，充分发挥与固定墩相同截面的活动墩的

抗震潜能，基于缠绕索原理，研发了利用附加质量惯性力的质量转动缠绕索装置，从而实现固定墩与活动墩协同受

力和限制梁端相对位移的目的。在阐述装置工作原理及构造特点的基础上，提出了装置的恢复力模型，并通过对一

座三跨规则连续梁桥建立全桥有限元模型，研究了连续梁桥质量转动缠绕索装置的减震效果，系统分析了附加质

量、摩擦系数和初始松弛系数取值对装置减震性能的影响。结果表明，质量转动缠绕索装置对于减小固定墩地震响

应，提升活动墩参与连续梁桥纵向整体协同受力的效果较为明显，值得注意的是，不同地震波作用下减震装置参数

对结构地震响应的影响略有不同。

关键词:连续梁桥；质量转动缠绕索装置；减震效果；附加质量；摩擦系数；初始松弛系数

中图分类号:U441+.3；U442.5+5文献标志码:A文章编号:1004-4523（2024）11-1818-08

DOI：10.16385/ki.issn.1004-4523.2024.11.003

支座的等效刚度与固定支座的差异性，每个桥墩的

引言纵向组合刚度难以均衡，导致活动墩的抗震潜能并

未得到充分发挥。同时，减/隔震支座成为整个结构

连续梁桥具有内力状态均匀合理、刚度大、整体抗震性能的保障，也成了结构抗震设计的薄弱环节。

性好等优点。但由于连续梁桥通常仅在一联中设置鉴于各类减/隔震支座的缺陷以及震后支座更换的

一个固定支座，依靠固定支座与固定墩承受桥梁上时效性，难以保障结构的合理抗震性能以及震后性

部结构纵向地震惯性力，导致连续梁桥在地震作用

能的快速恢复。另外，强震作用下，桥梁结构容易进

下常会发生支座损坏、固定墩损伤等震害。2008年

入强非线性阶段，采用非线性减/隔震支座会导致结

［1‑9］

汶川地震中的多座连续梁桥、2021年青海玛多地

构多重非线性的耦合现象，使得减/隔震支座的动力

［10］

震中的野马滩大桥、野马滩2号桥等连续梁桥均

失效机制及破坏模式更为复杂，如何确保结构具有

发生了较为严重的震害。随着减/隔震技术在实际

合理的抗震性能，确保桥梁结构“大震不倒”仍有待

工程中的推广，新西兰、美国、日本等国家逐步将减/

进一步研究。

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