耗能防撞装置在桥墩基底摇摆隔震中的性能研究_支浩迪

··桥涵工程

耗能防撞装置在桥墩基底摇摆

隔震中的性能研究

支浩迪

（兰州交通大学土木工程学院

摘

要

兰州730070）

在桩基础桥墩基底摇摆隔震中，提出1种增加柔性耗能防撞装置设计方案。当罕遇地震发生时，桥墩在

与基础分离处发生摇摆，与设计的防撞装置发生碰撞，延长了系统的撞击时间，使撞击力下降。利用多个钢绳柔性防撞圈同期作用的动态有限元方法，建立适当模型，并对防护围刚度分3种情况进行讨论。发现在撞击防撞装置“同期作用历时”的过程中，前期为部分防撞圈发挥作用，后期为全部防撞圈发挥作用，并且越短越好。分析结果表明，降低防撞构件的初始刚度，可延迟最大撞击时间，同时可减小最大的撞击压力。关键词

桥墩

摇摆隔震U441+．3

耗能防撞装置文献标识码

A

动态有限元分析

4539（2013）12-0046-03文章编号1009-中图分类号

PerformanceStudyonEnergy-consumingAnti-collisionDevicesin

PierBaseSwingIsolation

ZhiHaodi

（SchoolofCivilEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China）

AbstractIntheswayingisolationofpierbasementofpilefoundation，adesignschemeofcollision-preventiondevicewas

putforwardtoincreaseflexibleenergydissipation．Whenrareearthquakehappens，aswayhappensatthespotwherethepierandthefoundationseparatefromeachotheranditcausesthepiertocollidewiththedesignedcollision-preventionde-vice．Accordingly，thetimeofcollisionofthesystemisextendedandtheimpactforceisreduced．Thispaperemploysthedynamicfiniteelementmethodofflexiblecollision-preventioncircleofmultiplewirecablesofsimultaneousfunctiontosetuptheappropriatemodelanddiscussthestiffnessofthecollision-preventioncircleunderthreesituations．Itisdiscoveredthatintheearlierstageofcollisionofthecollision-preventiondevice，onlypartofthecollision-preventioncirclefunction，whileinthelatterstageallofthatwork，andtheshorter“thelengthoftimeofsimultaneousfunction”thebetter．Theresultofthenumericalsimulationshowsthatthedecreaseoftheinitialstiffnessofthecollision-preventiondeviceisconducivetothedelayofthetimeandtothedecreaseofpressureofthemaximumcollision．Keywords

pier；swingisolation；energy-consuminganti-collisiondevices；dynamicfiniteelementanalysis

1引言

随着人类桥梁抗震理论与应用的发展，与传统

隔震技术，即延长结构的振动周期，通过增加阻尼吸收部分地震能量来减轻结构的地震反应。

相比支座隔震技术，桥梁摇摆隔震是将地震力的传输途径从桥墩底部予以隔离，桥梁设计时，采用摇摆隔震设计的桥墩在与基础交接处发生分离，这样可避免延性设计时的塑性铰区在地震中发生

铁道建筑技术ＲAILWAYCONSTＲUCTIONTECHNOLOGY2013（12）

新的抗震设计理念是减震、的桥梁抗震技术相比，

收稿日期：2013

0612

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