多维地震作用下隔震桥梁地震反应(Ⅱ)——理论分析与试验结果比较.pdfVIP

振动与冲击 SHOCK 第27卷第9期 JOURNALOFVIBRATIONAND 多维地震作用下隔震桥梁地震反应(Ⅱ) ——理论分析与试验结果比较 杜修力1， 韩强1’2， 刘晶波2 (1．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； 2．清华大学土木工程系，北京100084) 捅 要：为了研究铅芯橡胶支座(LRB)隔震桥梁在双向水平地震激励下的非线性地震反应，首先用Bouc—Wen 模型模拟水平正交两向作用力条件下LRB支座非线动力行为的双向恢复力特性。在此基础上，提出一种双向水平地震 激励下多跨连续隔震桥梁的非线性地震反应分析模型以及求解方法，并通过隔震连续梁桥结构模型振动台试验证实了所 建立双向多自由度计算模型的正确性，以及铅芯橡胶隔震支座两水平方向力变形相互耦合作用模型的合理性。因此，对 隔震桥梁LRB支座进行设计时，建议考虑支座恢复力的相互耦合作用；多维地震动输入时，特别是竖向地震分量较大时， 进行橡胶支座设计时应考虑铅芯橡胶支座上有竖向拉力产生的情况。 关键词：隔震桥梁；非线性地震反应；振动台试验；铅芯橡胶支座；数值模拟 一 中图分类号：U442．55 文献标识码：A 减小桥梁地震反应的减、隔震工程措施通常有两 东生等川在输人多条具有相同反应谱和时域内强度包 种。一种是采用隔震装置，这一方式是通过改变桥梁 线形状相似的地震波的条件下，对铅芯隔震支座桥梁 结构体系的自振频率来错开地震能量相对集中的频 进行了非线性时程分析，获得了铅芯隔震桥梁地震反 段，从而达到减小桥梁地震反应的目的；二是采用耗能 应的离散性很大、其最大响应对地震动输入时程十分 装置，直接耗散传递到桥梁结构体系的部分能量以达 敏感的认识。王丽等旧1也利用非线性水平和转动弹簧 到减小桥梁地震反应的目的。铅芯橡胶支座作为一种 分别来模拟减、隔震支座和桥墩延性的非线性行为，分 隔震装置已被广泛应用于了桥梁抗震。 析了铅芯橡胶支座隔震桥梁的减震性能，并讨论了铅 关于铅芯橡胶支座隔震桥梁地震反应研究已做了 芯橡胶支座在桥墩线性范围内时的减震效果，初步研 and 很多工作。Ghobarah Ali…考虑下部结构屈服，一 究了屈服强度和屈服比对隔震效果的影响。 座三跨隔震桥和非隔震桥的地震反应。Abe等心1使用 值得注意的是，前面的研究多是在单向(一维)地 1995年Kobe地震的地震时程记录，研究了隔震桥梁在 震分力作用下(多是顺桥向地震动输入)，基于一维铅 地震作用下的性能。Pagnini等旧。使用等价线性化方法芯橡胶支座的力．变形的关系恢复力模型，对减、隔震桥 对铅芯橡胶支座和滞后耗能器组成隔震系统的三跨连 梁体系进行的地震反应分析。本文考虑两水平正交方 续桥梁结构进行了随机地震反应分析。Liao等【41使用 向上铅芯橡胶支座力一变形耦合的基础上，提出了铅芯 1994年Chi—Chi地震的近断层地面运动记录，分析了支座隔震桥梁在两水平方向地震作用下隔震连续梁桥 隔震桥梁的动力反应。这些研究表明隔震系统不但能 地震反应方程及求解方法；并通