多维地震作用下隔震桥梁地震反应(Ⅰ)——模型结构振动台试验.pdfVIP

振动与冲击 第27卷第9期 JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK V01．27No．92008 多维地震作用下隔震桥梁地震反应(I) ——模型结构振动台试验 韩强1， 杜修力2， 刘晶波1，刘文光3 (1．清华大学土木工程系，北京100084； 2．北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室，北京 100022； 3．上海大学土木工程系，上海200072) 摘 要：为了研究多维地震作用下隔震梁桥结构振动特性和隔震效果，隔震支座两水平正交方向力一变形关系以 及竖向性能等，对方形铅芯支座隔震连续梁桥结构模型进行了下模拟地震振动台试验。在水平单向、双向及水平双向和 竖向同地输入地震波时，对桥梁模型结构桥面和桥墩顶部加速度反应，位移反应，以及隔震支座两水平正交方向力一变形 关系和竖向力反应等进行了相关研究，得出若干对桥梁隔震设计有价值的结论。 关键词：隔震桥梁；隔震效果；振动台试验；铅芯橡胶支座；多维地震 中图分类号：U442．55 文献标识码：A 隔震桥梁结构的模拟地震振动台试验，可以确认 震作用下两水平正交方向的耦合性能，以及计算模型 隔震装置对桥梁动力响应的影响及其隔震效果，校核 中考虑隔震支座双向耦合性能对隔震桥梁地震反应的 分析模型和计算结果的正确性等，这是目前模拟地震 影响等都有待进一步研究。此外，我国隔震桥梁结构 o对采 研究较晚，仅限于少数隔震桥梁的工程试点阶段，没有 作用的一种有效结构试验研究方法。Kelly等¨．2 用低阻尼橡胶支座和铅芯橡胶支座的隔震桥梁结构模 相关的规范和设计规范供工程设计人员参考，因而进 型试验研究，得出增加隔震系统的阻尼能减少桥面位 行系统的、大量的模拟地震动输入的振动台试验是非 移，通过延长隔震周期可以减小桥面加速度反应。 常必要的。本文对铅芯橡胶隔震连续梁桥结构模型进 行模拟地震振动台试验，研究了多向地面运动作用下 Constantinou等旧1对滑移隔震桥梁系统进行了模拟地 桥梁结构振动特性，隔震效果，隔震支座的竖向性能， 震振动台试验。Tsopelas等H，51对单跨弹性桥墩隔震桥 梁模型进行了振动台试验并且和非隔震桥的动力反应 两水平正交方向力．变形关系以及耦合性能等，并通过 进行了比较。范立础等∽1对桥梁板式橡胶支座、聚四 这些试验现象和试验结果为隔震桥梁结构的推广和应 氟乙稀滑板橡胶支座的简支梁桥模型进行了振动台试 用提供有力的依据。 验和计算分析。张俊平等【『7。副以南疆铁路布谷孜大桥 1 隔震连续梁桥结构模型振动台试验概要 为工程背景，对桥梁隔震体系采用三种支座形式(传统 支座、天然橡胶支座和滑板支座)，进行了振动台试验 1．1 隔震桥梁结构模型设计 研究，并且分析了橡胶支座水平刚度、地震输入频谱特 考虑振动台实际最大承载力为15t，台面尺寸3m× 性、地震烈度等因素对隔震效果的影响。李加武等归。 3m，三向六自由度地震模拟振动台等试验设备能力特性 通过桥梁模型振动台试验，分析了阻尼、墩高、支撑剪 因素，根据相似原理以及桥梁结构动力试验的相关理论， 切刚度对模型梁和桥墩减震性能的影响。 模型各参数相似关系如表1所示，模型和原型物理量如 然而多数试验多为单跨简支隔震梁桥，对隔震连 表2所示，图1为