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混凝土梁桥防落梁失效控制模式对比分析(2)


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

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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
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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
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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
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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)
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