CN105468827B - 一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法 - Google Patents

一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105468827B
CN105468827B CN201510796428.6A CN201510796428A CN105468827B CN 105468827 B CN105468827 B CN 105468827B CN 201510796428 A CN201510796428 A CN 201510796428A CN 105468827 B CN105468827 B CN 105468827B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bridge
earthquake resistance
inclined type
type bridge
damper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510796428.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105468827A (zh
Inventor
汪正兴
王波
叶翔
黄志贤
柴小鹏
荆国强
马长飞
高阳
李东超
刘鹏飞
王翔
蔡欣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC
China Railway Bridge Science Research Institute Ltd
Anhui Transportation Holding Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC
China Railway Bridge Science Research Institute Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC, China Railway Bridge Science Research Institute Ltd filed Critical China Railway Major Bridge Engineering Group Co Ltd MBEC
Priority to CN201510796428.6A priority Critical patent/CN105468827B/zh
Publication of CN105468827A publication Critical patent/CN105468827A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105468827B publication Critical patent/CN105468827B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Abstract

本发明公开了一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法,涉及桥梁抗震技术领域。该参数优化方法包括以下步骤:建立桥梁动力有限元模型,计算得到桥梁的横向地震动力响应结果和纵向地震动力响应结果;优化出斜置式桥梁抗震阻尼器的横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl和速度指数α;计算斜置式桥梁抗震阻尼器与桥梁主梁的纵向轴线的斜置夹角β和阻尼参数C;输出满足实际桥梁设计需求的等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β。本发明在桥梁发生横向地震作用和纵向地震作用时,斜置式桥梁抗震阻尼器均能够起到阻尼耗能作用,进而达到仅用一套斜置式桥梁抗震阻尼器同时控制纵、横向地震作用的效果。

Description

一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法
技术领域
本发明涉及桥梁抗震技术领域,具体涉及一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法。
背景技术
随着我国桥梁设计建造技术的发展和经济发展的需要,大跨度桥梁被大量修建;斜拉桥是大跨度桥梁的首选方案之一,为了延长桥梁结构的周期,降低塔柱在地震作用下的内力,全漂浮体系斜拉桥应用越来越广泛。但是,由于全漂浮体系斜拉桥的约束较少,斜拉桥的主梁在地震作用下的纵桥向和横桥向位移较大,因此需要采取相应的措施控制主梁在地震作用下的纵桥向和横桥向位移。
以下分别介绍4种现有的控制主梁在地震作用下的纵桥向和横桥向位移的装置及缺陷:
(1)授权公告号为“CN102628252B”的中国发明专利公开了一种用于桥梁抗震的速度锁定装置,该专利中的速度锁定器在正常荷载下不发挥作用,允许桥梁结构位移;速度锁定器在强震等突发荷载作用下临时锁定,避免桥梁结构产生大位移。但是,该专利只能适用于中小跨径的桥梁,若用在大跨度桥梁上,强震作用下无法发挥阻尼耗能的作用,速度锁定器在塔-梁连接处将产生巨大的作用力,不利于结构抗震。
(2)公告号为“CN204370296U”的中国实用新型公开了一种提高梁桥横向抗震性能的桥墩-盖梁构造,该专利在桥梁的盖梁内设置粘滞阻尼器,粘滞阻尼器一端连接桥墩,另一端固定在盖梁内部,进而有效提高桥梁的横向抗震性能。但是,该专利的粘滞阻尼器只能控制墩-梁之间的横桥向位移,无法控制墩-梁之间的纵桥向位移。
(3)目前,在大跨度桥梁抗震措施中,应用最广泛的为抗震粘滞阻尼器(例如希腊的Rion-Antirion桥)。横桥向设置带限位的粘滞阻尼器,桥梁日常运营阶段时,主梁横向被约束;发生地震时,限位装置破坏,粘滞阻尼器发生耗能减振作用。但是,该方法无法控制主梁的纵桥向位移,且横向阻尼约束体系需要适应主梁纵桥向的位移变化,进而使得结构比较复杂。
(4)苏通大桥的塔梁之间不设竖向支座,纵向设置带限位的粘滞阻尼器,横桥向设置有抗风支座。发生地震时,粘滞阻尼器会约束该大桥主梁的纵桥向位移;但是,塔柱的横向地震力会较大,而且横向抗风支座需要适应主梁纵向位移变化,进而使得横向抗风支座的构造设计具备一定难度。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法。本发明在桥梁发生横向地震作用和纵向地震作用时,斜置式桥梁抗震阻尼器均能够起到阻尼耗能作用,进而达到仅用一套斜置式桥梁抗震阻尼器同时控制纵、横向地震作用的效果。
为达到以上目的,本发明提供的斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法,包括以下步骤:
S1:建立桥梁动力有限元模型,根据桥梁动力有限元模型计算得到桥梁的横向地震动力响应结果和纵向地震动力响应结果,转到S2;
S2:根据横向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的横向等效阻尼系数Ct;根据纵向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的纵向等效阻尼系数Cl;根据横向地震动力响应结果或纵向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的速度指数α,转到S3;
S3:根据横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl和速度指数α,计算得到斜置式桥梁抗震阻尼器与桥梁主梁的纵向轴线的斜置夹角β;根据Ct和α、或者根据Cl和α,计算得到斜置式桥梁抗震阻尼器的阻尼参数C;转到S4;
S4:判断斜置式桥梁抗震阻尼器根据横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β设计时,是否满足实际桥梁设计需求,若是,输出横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β的取值;否则重新执行S2。
在上述技术方案的基础上,S3中所述斜置夹角β的计算公式为:所述阻尼参数C根据Ct和α计算得出时,计算公式为:Ct=C·(sinβ)1+α;阻尼参数C根据Cl和α计算得出时,计算公式为:Cl=C·(cosβ)1+α
在上述技术方案的基础上,S4之后还包括以下步骤:
S5:根据桥梁的主梁纵向远离桥塔的极限位置、主梁横向远离桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的最大轴向位移Δmax;根据主梁纵向靠近桥塔的极限位置、主梁横向靠近桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的最小轴向位移Δmin;根据主梁纵向靠近桥塔的极限位置、主梁横向远离桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的端部水平角度变化最大值Δθmax;根据主梁纵向远离桥塔的极限位置、主梁横向靠近桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的端部水平角度变化最小值Δθmin,转到S6;
S6:确定斜置式桥梁抗震阻尼器的轴向位移变化行程(Δmax,Δmin)和端部水平角度变化范围(Δθmax,Δθmin),斜置式桥梁抗震阻尼器的构造设计需要适应(Δmax,Δmin)和(Δθmax,Δθmin)。
在上述技术方案的基础上,所述Δmax的计算公式为:Δmax=Lmax-L0,其中Lmax为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的最大距离,L0为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的初始距离;
所述Δmin的计算公式为:Δmin=Lmin-L0,其中Lmin为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的最小距离;
所述Δθmax的计算公式为:Δθmax=θmax0,其中θmax为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的最大夹角,θ0为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的初始夹角;
所述Δθmin的计算公式为:Δθmin=θmin0,其中θmin为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的最小夹角。
在上述技术方案的基础上,S1中所述横向地震动力响应结果为桥梁在横向+竖向的地震作用下的动力响应结果,所述纵向地震动力响应结果为桥梁在纵向+竖向的地震作用下的动力响应结果。
本发明提供的斜置式桥梁抗震阻尼器,所述斜置式桥梁抗震阻尼器的横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β均上述斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法得出。
在上述技术方案的基础上,所述斜置式桥梁抗震阻尼器在桥梁上设计时,桥梁的桥塔处纵、横对称设置有4套斜置式桥梁抗震阻尼器。
在上述技术方案的基础上,所述斜置式桥梁抗震阻尼器的端部水平设置有球铰,球铰的面外转动角度变化范围大于斜置式桥梁抗震阻尼器平面外角度变化范围;水平放置的球铰能够适应斜置式桥梁抗震阻尼器在水平运动过程中端部平面内角度的变化。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
(1)本发明能够通过桥梁的地震响应动力有限元分析,设计和优化斜置式桥梁抗震阻尼器相应的参数,进而使得斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁的纵横向均呈一定夹角。与现有技术中只能控制墩-梁之间的横桥向位移或纵桥向位移相比,本发明在横向地震作用下,桥塔(墩)与主梁发生横向相对运动时,该横向相对运动的速度会在斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线上产生分量,斜置式桥梁抗震阻尼器在速度分量的作用下会产生阻尼力,进而控制主梁横向的地震动力响应。本发明在纵向地震作用下,桥塔(墩)与主梁发生纵向相对运动时,该纵向相对运动的速度会在斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线上产生分量,斜置式桥梁抗震阻尼器在速度分量的作用下会产生阻尼力,进而控制主梁纵向的地震动力响应。
因此,本发明设计出的斜置式桥梁抗震阻尼器使用时,不论桥梁发生横向地震作用还是纵向地震作用,斜置式桥梁抗震阻尼器均能够起到阻尼耗能作用,进而达到仅用一套斜置式桥梁抗震阻尼器同时控制纵、横向地震作用的效果。
(2)本发明在一个桥塔处纵、横对称设置有4套斜置式桥梁抗震阻尼器,由于斜置式桥梁抗震阻尼器在运动过程中,其夹角会发生变化,进而导致阻尼器的纵、横向等效阻尼参数发生变化;因此,在一个桥塔处纵、横对称设置4套阻尼器,能够在保证阻尼效果综合基本不变的同时,使塔-梁的相互作用力分散,避免局部受力过大,比较安全。
(3)本发明的斜置式桥梁抗震阻尼器端部的球铰水平放置,球铰的面外转动角度变化范围大于斜置式桥梁抗震阻尼器平面外角度变化范围;水平放置的球铰能够适应斜置式桥梁抗震阻尼器在水平运动过程中端部平面内角度的变化,比较灵活。
附图说明
图1为本发明实施例中斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法的流程图;
图2为本发明实施例中斜置式桥梁抗震阻尼器的最大轴向位移的示意图;
图3为本发明实施例中斜置式桥梁抗震阻尼器的最小轴向位移的示意图;
图4为本发明实施例中端部水平最大角度变化的示意图;
图5为本发明实施例中端部水平最小角度变化的示意图;
图6为本发明实施例中公式(1)~(4)的参数关系图;
图7为本发明实施例中公式(5)~(8)的参数关系图;
图8为本发明实施例中的斜置式桥梁抗震阻尼器在桥梁上设计的总体布置图;
图9为本发明实施例中斜置式桥梁抗震阻尼器与桥梁配合的俯视图;
图10为图9中A-A方向的剖视图。
图中:1-桥塔,2-主梁,3-基座,4-底座,5-斜置式桥梁抗震阻尼器,6-球铰。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示,本发明实施例中的斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法,包括以下步骤:
S1:建立桥梁动力有限元模型,根据桥梁动力有限元模型计算得到桥梁的横向地震动力响应结果和纵向地震动力响应结果,转到S2。
S1中的横向地震动力响应结果为桥梁在横向+竖向的地震作用下的动力响应结果,纵向地震动力响应结果为桥梁在纵向+竖向的地震作用下的动力响应结果。
S2:根据横向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的横向等效阻尼系数Ct(t为transverse首字母,即横桥向);根据纵向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的纵向等效阻尼系数Cl(l为longitudinal的首字母,即纵桥向);根据横向地震动力响应结果或纵向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的速度指数α,转到S3。
S3:根据横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl和速度指数α,计算得到斜置式桥梁抗震阻尼器与桥梁主梁的纵向轴线的斜置夹角β;根据Ct和α、或者根据Cl和α,计算得到斜置式桥梁抗震阻尼器的阻尼参数C;转到S4。
S3中斜置夹角β的计算公式为:阻尼参数C根据Ct和α计算得出时,计算公式为:Ct=C·(sinβ)1+α;阻尼参数C根据Cl和α计算得出时,计算公式为:Cl=C·(cosβ)1+α
S4:判断斜置式桥梁抗震阻尼器根据横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β设计时,是否满足实际桥梁设计需求,若是,输出横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β的取值,转到S5;否则重新执行S2。
S5:参见图2所示,根据桥梁的主梁纵向远离桥塔的极限位置、主梁横向远离桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的最大轴向位移Δmax;计算公式为:Δmax=Lmax-L0,其中Lmax为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的最大距离,L0为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的初始距离。
参见图3所示,根据主梁纵向靠近桥塔的极限位置、主梁横向靠近桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的最小轴向位移Δmin;计算公式为:Δmin=Lmin-L0,其中Lmin为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的最小距离。
参见图4所示,根据主梁纵向靠近桥塔的极限位置、主梁横向远离桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的端部水平角度变化最大值Δθmax;计算公式为:Δθmax=θmax0,其中θmax为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的最大夹角,θ0为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的初始夹角。
参见图5所示,根据主梁纵向远离桥塔的极限位置、主梁横向靠近桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的端部水平角度变化最小值Δθmin;计算公式为:Δθmin=θmin0,其中θmin为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的最小夹角,转到S6。
S6:确定斜置式桥梁抗震阻尼器的轴向位移变化行程(Δmax,Δmin)和端部水平角度变化范围(Δθmax,Δθmin),斜置式桥梁抗震阻尼器的构造设计需要适应(Δmax,Δmin)和(Δθmax,Δθmin)。
本实施例中的桥梁为全漂浮体系斜拉桥时,为了抑制主梁在地震作用下的动力响应,可以采用斜置式粘滞阻尼器;此时,S1具体包括以下步骤:
S101:建立桥梁有限元模型,通过桥梁有限元模型对桥梁结构进行静力分析,桥梁结构的荷载取值根据《公路桥涵设计通用规范》选取公路-I级和整体升温、整体降温的温度荷载。荷载组合I为1/2汽车荷载+升温,组合II为1/2汽车荷载+降温。根据温度荷载和汽车荷载计算得到主梁纵向相对最大位移、以及阻尼器端部竖向角度的变化值,转到S102。
S102:根据桥梁有限元模型建立桥梁动力有限元模型,准确模拟全桥的质量分布和刚度分布;与此同时,考虑桩土的相互作用,将反应谱分析法和地震时程分析法相结合,确定作用在桥梁上的横向+竖向的地震加速度时程参数(即地震参数)、以及纵向+竖向的地震加速度时程参数(即地震参数),转到S2。
S3中阻尼参数C和斜置夹角β的计算原理为:
定义斜置式桥梁抗震阻尼器阻尼力为F、阻尼系数为C、速度为v、速度指数为α,阻尼器与桥梁主梁的纵向轴线夹角为β;塔-梁横向相对速度为vt、横向等效阻尼系数Ct、阻尼器的阻尼力的横向分量Ft;塔-梁纵向相对速度为vL、纵向等效阻尼系数Cl、阻尼器的阻尼力的横向分量FL
参见图6所示,当塔-梁发生横向相对速度vt时,阻尼器轴向速度v的计算公式为:
v=vt·sinβ (1)
阻尼力F的计算公式为:
F=C·(vt·sinβ)α (2)
当前阻尼力F在横向的分力Ft的计算公式为:
Ft=F·sinβ=C·(sinβ)1+α·vt α=Ct·vt α (3)
通过公式(3)可知:
Ct=C·(sinβ)1+α (4)
同理,参见图7所示,当塔-梁发生纵向相对速度vL时,阻尼器轴向速度v的计算公式为:
v=vL·cosβ (5)
阻尼力F的计算公式为:
F=C·(vL·cosβ)α (6)
当前阻尼力F在纵向的分力Fl的计算公式为:
FL=F·cosβ=C·(cosβ)1+α·vL α=Cl·vL α (7)
通过公式(7)可知:
Cl=C·(cosβ)1+α (8)
从公式(1)~(8)可知,阻尼系数为C、速度指数为α、斜置角度为β的斜置式桥梁抗震阻尼器可以为塔-梁横向连接处提供的横向等效阻尼系数Ct,速度指数仍为α,还可以为塔-梁纵向连接处提供的纵向等效阻尼系数为Cl,速度指数为α,且:
公式(4)和公式(8)均可以作为阻尼参数C的计算公式,公式(9)为斜置夹角β的计算公式。
参见图8、图9和图10所示,本发明实施例中的斜置式桥梁抗震阻尼器,其横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β、轴向位移变化行程(Δmax,Δmin)、端部水平角度变化范围(Δθmax,Δθmin)均根据上述参数优化方法得出。
斜置式桥梁抗震阻尼器在桥梁上设计时,桥梁包括主梁2和桥塔1,主梁2上设置有基座3,桥塔1上设置有底座4;斜置式桥梁抗震阻尼器5的一端与基座3连接,另一端与底座4连接。桥塔1处纵、横对称设置有4套斜置式桥梁抗震阻尼器5,每套斜置式桥梁抗震阻尼器5的端部均水平设置有球铰6,球铰6的面外转动角度变化范围大于斜置式桥梁抗震阻尼器5平面外角度变化范围;水平放置的球铰6能够适应斜置式桥梁抗震阻尼器5在水平运动过程中端部平面内角度的变化。
本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:建立桥梁动力有限元模型,根据桥梁动力有限元模型计算得到桥梁的横向地震动力响应结果和纵向地震动力响应结果,转到S2;
S2:根据横向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的横向等效阻尼系数Ct;根据纵向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的纵向等效阻尼系数Cl;根据横向地震动力响应结果或纵向地震动力响应结果,优化出1个斜置式桥梁抗震阻尼器的速度指数α,转到S3;
S3:根据横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl和速度指数α,计算得到斜置式桥梁抗震阻尼器与桥梁主梁的纵向轴线的斜置夹角β;根据Ct和α、或者根据Cl和α,计算得到斜置式桥梁抗震阻尼器的阻尼参数C;转到S4;
S4:判断斜置式桥梁抗震阻尼器根据横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β设计时,是否满足实际桥梁设计需求,若是,输出横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β的取值;否则重新执行S2。
2.如权利要求1所述的斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法,其特征在于:S3中所述斜置夹角β的计算公式为:所述阻尼参数C根据Ct和α计算得出时,计算公式为:Ct=C·(sinβ)1+α;阻尼参数C根据Cl和α计算得出时,计算公式为:Cl=C·(cosβ)1+α
3.如权利要求1所述的斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法,其特征在于,S4之后还包括以下步骤:
S5:根据桥梁的主梁纵向远离桥塔的极限位置、主梁横向远离桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的最大轴向位移Δmax;根据主梁纵向靠近桥塔的极限位置、主梁横向靠近桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的最小轴向位移Δmin;根据主梁纵向靠近桥塔的极限位置、主梁横向远离桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的端部水平角度变化最大值Δθmax;根据主梁纵向远离桥塔的极限位置、主梁横向靠近桥塔的极限位置,计算得出斜置式桥梁抗震阻尼器的端部水平角度变化最小值Δθmin,转到S6;
S6:确定斜置式桥梁抗震阻尼器的轴向位移变化行程(Δmax,Δmin)和端部水平角度变化范围(Δθmax,Δθmin),斜置式桥梁抗震阻尼器的构造设计需要适应(Δmax,Δmin)和(Δθmax,Δθmin)。
4.如权利要求3所述的斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法,其特征在于,所述Δmax的计算公式为:Δmax=Lmax-L0,其中Lmax为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的最大距离,L0为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的初始距离;
所述Δmin的计算公式为:Δmin=Lmin-L0,其中Lmin为斜置式桥梁抗震阻尼器与桥塔连接端至主梁连接端的最小距离;
所述Δθmax的计算公式为:Δθmax=θmax0,其中θmax为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的最大夹角,θ0为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的初始夹角;
所述Δθmin的计算公式为:Δθmin=θmin0,其中θmin为斜置式桥梁抗震阻尼器的轴线与桥梁纵向的最小夹角。
5.如权利要求1至4任一项所述的斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法,其特征在于:S1中所述横向地震动力响应结果为桥梁在横向+竖向的地震作用下的动力响应结果,所述纵向地震动力响应结果为桥梁在纵向+竖向的地震作用下的动力响应结果。
6.一种斜置式桥梁抗震阻尼器,其特征在于:所述斜置式桥梁抗震阻尼器的横向等效阻尼系数Ct、纵向等效阻尼系数Cl、速度指数α、阻尼参数C和斜置夹角β均根据权利要求1至5任一项所述的斜置式桥梁抗震阻尼器的参数优化方法得出。
7.如权利要求6所述的斜置式桥梁抗震阻尼器,其特征在于:所述斜置式桥梁抗震阻尼器在桥梁上设计时,桥梁的桥塔(1)处纵、横对称设置有4套斜置式桥梁抗震阻尼器(5)。
8.如权利要求6所述的斜置式桥梁抗震阻尼器,其特征在于:所述斜置式桥梁抗震阻尼器(5)的端部水平设置有球铰(6),球铰(6)的面外转动角度变化范围大于斜置式桥梁抗震阻尼器(5)平面外角度变化范围;水平放置的球铰(6)能够适应斜置式桥梁抗震阻尼器(5)在水平运动过程中端部平面内角度的变化。
CN201510796428.6A 2015-11-18 2015-11-18 一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法 Active CN105468827B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510796428.6A CN105468827B (zh) 2015-11-18 2015-11-18 一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510796428.6A CN105468827B (zh) 2015-11-18 2015-11-18 一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105468827A CN105468827A (zh) 2016-04-06
CN105468827B true CN105468827B (zh) 2018-09-07

Family

ID=55606523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510796428.6A Active CN105468827B (zh) 2015-11-18 2015-11-18 一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105468827B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110067426A (zh) * 2019-04-02 2019-07-30 滁州职业技术学院 一种设有防屈曲支撑的抗震钢结构

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105868493B (zh) * 2016-04-14 2018-10-09 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 连续钢桁拱桥盆式橡胶支座的损伤诊断和定位方法
CN107893368A (zh) * 2017-11-13 2018-04-10 安徽省交通控股集团有限公司 设有斜置式桥梁抗震阻尼器的大跨度漂浮体系斜拉桥
CN110414025B (zh) * 2018-04-28 2023-10-31 中国石油天然气集团有限公司 一种框架塔及其设计方法
CN109190188B (zh) * 2018-08-10 2022-11-25 安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 一种钢板组合梁桥的阻尼参数优化方法和阻尼约束装置
CN112252161B (zh) * 2020-10-27 2024-08-20 中铁桥研科技有限公司 一种横向粘滞流体阻尼器
CN117631045B (zh) * 2023-12-04 2024-06-04 石家庄铁道大学 穿越断层地下结构地震反应分析方法、装置、终端和介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101798796A (zh) * 2010-02-10 2010-08-11 武汉艾尔格桥梁新技术开发有限公司 速度相关型抗风支座
CN102628252A (zh) * 2012-04-13 2012-08-08 成都市新筑路桥机械股份有限公司 用于桥梁抗震的速度锁定装置
CN204370296U (zh) * 2014-12-24 2015-06-03 福州大学 一种提高梁桥横向抗震性能的桥墩-盖梁构造

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200846537A (en) * 2007-05-17 2008-12-01 Yung-Feng Su Three-hole energy dissipation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101798796A (zh) * 2010-02-10 2010-08-11 武汉艾尔格桥梁新技术开发有限公司 速度相关型抗风支座
CN102628252A (zh) * 2012-04-13 2012-08-08 成都市新筑路桥机械股份有限公司 用于桥梁抗震的速度锁定装置
CN204370296U (zh) * 2014-12-24 2015-06-03 福州大学 一种提高梁桥横向抗震性能的桥墩-盖梁构造

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
大跨度斜拉桥斜拉索阻尼减振技术研究进展;汪正兴 等;《桥梁建设》;20150628;第13-19页 *
特大型桥梁中抗震阻尼器使用方法探讨;李浩;《中国高新技术企业》;20101001;第171-172页 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110067426A (zh) * 2019-04-02 2019-07-30 滁州职业技术学院 一种设有防屈曲支撑的抗震钢结构
CN110067426B (zh) * 2019-04-02 2020-10-27 滁州职业技术学院 一种设有防屈曲支撑的抗震钢结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN105468827A (zh) 2016-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105468827B (zh) 一种斜置式桥梁抗震阻尼器及其参数优化方法
Mendis et al. Wind loading on tall buildings
Diana et al. Wind tunnel tests and numerical approach for long span bridges: The Messina bridge
Li et al. Field measurements of typhoon effects on a super tall building
Larsen et al. Dynamic wind effects on suspension and cable-stayed bridges
Davenport Past, present and future of wind engineering
Miyata Historical view of long-span bridge aerodynamics
CN106354922B (zh) 一种非线性粘滞阻尼器动力参数的优化方法
Mannini et al. Aeroelastic stability of two long-span arch structures: A collaborative experience in two wind tunnel facilities
Sham et al. Construction aerodynamics of cable-stayed bridges for record spans: Stonecutters Bridge
Muller The bi-stayed bridge concept: Overview of wind engineering problems
CN109322239A (zh) 一种管道悬索跨越结构抗风体系的设计方法
Wei et al. Influence of the sag-to-span ratio on the dynamic response of a long-span bridge suspended from floating towers under wave and wind loads
Xu et al. Aerodynamic and aerostatic performance of a long-span bridge with wide single box girder installed with vertical and horizontal stabilizers
CN206887738U (zh) 一种板桁结合钢桁梁桥颤振抑振构造
Kwon et al. Mitigating the effects of wind on suspension bridge catwalks
Ito Wind engineering of large bridges in Japan
Wang et al. A simulation study on the optimal control of buffeting displacement for the Sutong Bridge with multiple tuned mass dampers
Cai et al. Flutter and buffeting analysis. II: Luling and Deer Isle bridges
Spinelli et al. Super-long-span bridges: wind-resistant design developments and open issues
Wang et al. Stagnation point-induced vibration on ultra-long stay cables and the vibration control by using a novel stockbridge damper
Chen Non-linear Wave Loads on Offshore Wind Support Structure
Larsen et al. Stonecutters Bridge, Hong Kong: wind tunnel tests and studies
Zhu et al. Real-time hybrid simulation of single and multiple tuned liquid column dampers for controlling seismic-induced response
Gao et al. Bifurcation and chaotic analysis for cable vibration of a cable-stayed bridge

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181207

Address after: 430034 No. 103 Construction Avenue, Qiekou District, Wuhan City, Hubei Province

Co-patentee after: Group Co., Ltd., Zhongtie Daqiao Bureau

Patentee after: BRIDGE SCIENCE AND TECHNOLOGY INSTITUTE CO., LTD., CHINA RAILWAY ENGINEERING GROUP

Co-patentee after: ANHUI TRANSPORTATION HOLDING GROUP CO., LTD.

Address before: 430034 No. 103 Construction Avenue, Qiekou District, Wuhan City, Hubei Province

Co-patentee before: Group Co., Ltd., Zhongtie Daqiao Bureau

Patentee before: BRIDGE SCIENCE AND TECHNOLOGY INSTITUTE CO., LTD., CHINA RAILWAY ENGINEERING GROUP

TR01 Transfer of patent right