间相对位移才有较明显的影响,且在一定范围内随墩-梁连接控制装置刚度的增大,限位效 果越好,当墩-梁连接控制装置刚度增大到一定值时,限位效果不在增加;桥墩受力随墩-梁 连接控制装置刚度的增大而增大,且增大的幅度成非线性。 4 连接控制装置初始间隙的影响 150 在分析连接控制装置初始间隙影响时,假定左联刚度k1 不变,通过改变右联刚度k2来 改变k2/k1,使k2/k1 比值在0.1-0.9 之间变化,连接控制装置的初始间隙考虑三种情况,分别 是s Δ 的0.5 倍、1 倍、1.5 倍,刚度不变,其他参数均不变。 1 2.5 4 5.5 7 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 刚度比(k2/k1) 位移(cm) 间隙比=0.5 间隙比=1 间隙比=1.5 图11 连梁装置间隙比对墩顶相对位移的影响 155 Fig.11 Initial gap on relative displacement of pier top beam peak effects 1 2.5 4 5.5 7 8.5 10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 刚度比(k2/k1) 位移(cm) 间隙比=0.5 间隙比=1 间隙比=1.5 图12 墩梁装置间隙比对墩顶主梁相对位移的影响 Fig.12 Pier beam device clearance ratio on the relative displacement of the pier top beam effects 160 1 2.5 4 5.5 7 8.5 10 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 刚度比(k2/k1) 位移(cm) 间隙比=0.5 间隙比=1 间隙比=1.5 图13 墩梁装置初始间隙对长周期联墩梁相对位移影响 Fig.13 Pier beam device of initial gap on the long period the pier beam relative displacement 1 1.8 2.6 3.4 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 刚度比(k2/k1) 力(E+06N) 间隙比=0.5 间隙比=1 间隙比=1.5 165 图14 墩梁装置初始间隙对桥墩受力的影响 Fig.14 Pier beam device of initial gap on the pier force effect 从图11-图14 可知,当k2/k1<0.5 时梁-梁连接控制装置的初始间隙越小其短周期联墩梁 170 相对位移越大,而长周期联墩梁相对位移越小,这是因为长周期联振幅比较大,连梁限位装 置对长周期联的运动影响是减缓的或者说是抑制的,而对于振幅较小的短周期联,梁-梁连 接控制装置对其有助长的作用,但一般来说我们更关心相对位移较大的长周期联墩梁相对位 移,因此,减小梁-梁连接控制装置间隙对墩梁相对位移时有意义的。 墩-梁连接控制装置的初始间隙越小,墩顶主梁相对位移限位效果越好,墩-梁连接控制 175 装置通过影响墩梁相对位移来影响梁梁相对位移,墩-梁连接控制装置初始间隙越小,工作 越早,则限位效果越好;墩-梁连接控制装置的初始间隙对桥墩水平力峰值的影响不明显, 因此通过减小初始间隙来降低桥墩受力是不现实的。 5 结论 本文使用有限元软件ansys 对常用的两种防落梁连接控制装置结构模式就限位效果以及 180 影响参数(限位装置的刚度以及限位装置初始间隙)进行了对比分析,得出以下结论: 在墩顶主梁间安装梁-梁连接控制装置可以有效的减小墩顶主梁相对位移,且对长周期 联墩梁相对位移也有一定的限位效果(但是效果没有墩-梁连接好),且梁-梁连接控制装置不 明显增大桥墩受力;在桥墩与主梁间安装墩-梁连接控制装置可以有效的减小墩梁相对位移 (无论长周期联还是短周期联),但对墩顶主梁相对位移限位效果不好,且墩-梁连接控制 185 装置能明显增加桥墩受力,使得桥墩受力偏不安全。 因此,实际中使用在墩顶主梁间安装梁-梁连接控制装置时不错的选择,但如果为了限 制过大的墩梁相对位移而使用墩-梁连接控制装置时,可以通过选取适当的墩梁限位刚度来 避免较大的桥墩受力,但是必须验算桥墩的受力是否安全。 190 [参考文献] (References) [1] 范立础. 桥梁抗震[M]. 上海: 同济大学出版社, 1997. [2] 陈惠发, 段炼. 桥梁工程抗震设计[M]. 蔡中民, 武军等译. 北京: 机械工业出版社, 2008. [3] 黄小国, 李建中, 张哲. 连续梁桥纵桥向防落梁装置结构模式对比研究[J]. 同济大学学报, 2009, 37(9): 1146~1152. 195 [4] 朱文正, 刘建新. 公路桥梁防落梁系统研究现状述评[J]. 广州大学学报(自然科学版), 2005, 4(4): 347~356. [5] 王军文,李建中,范立础. 连续梁桥纵向地震碰撞反应参数研究. 中国公路学报,2005, 18: 42-47. [6] 李建中,范立础.非规则梁桥纵向地震反应及碰撞效应.土木工程学报,2005 年01 期,84-90 学术论文网Tag: |