基于橋梁施工中的橋梁支座寬度研究

基于橋梁施工中的橋梁支座寬度研究

中國是一個多地震的國家。因此，橋梁結構的抗疲勞動能力在保護橋梁完整性方面發(fā)揮著重要作用。在地震的作用之下,在伸縮縫處相鄰的位置,其梁體間的相對的位移如果超過了支承所搭接的長度時,其橋梁的梁體自然就會發(fā)生落梁以及破壞的情況。在新建橋梁時,就可以避免這樣的情況出現。因為它可以在其設計時來預留完全能夠支承或者用搭接長度的方法來避免落梁的情況出現,可是,其舊橋的設計一般是沒有足夠的支承來搭接長度的,想要把落梁的危險系數降到最低,就需要經常在伸縮縫的地方用一定的限位裝置來對其加以固定。其限位裝置有兩種:①纜索限位裝置。②拉桿限位裝置。在美國,纜索限位裝置的應用是最為普遍的,而對于日本,拉桿限位裝置是最常用的。每個國家所用的限位裝置是不同的,要根據其實際情況來定。在國外,某些學者對限位裝置的設計方法研究了很久,因此就出現了各種各樣的限位裝置的設計方法。每個限位裝置采用不同的設計方法來計算限位器的數量,其相差是非常大的,這就說明了到現在為止仍然沒有令人十分滿意的限位裝置的設計方法。基于以上情況,本文就針對其拉伸限位裝置進行了相關的研究。1有限面積設備的設計方法1.1線性化模型的建立伸縮縫間隙的開啟以及閉合是受拉限位裝置和墩梁之間的摩擦力影響的,其連續(xù)梁橋的縱向地震反應就呈現出非常高的非線性。在地震的時候,伸縮縫的情況是變化的,它在開啟和閉合之間變化著,而且在閉合的那一刻,相鄰的梁體間的碰撞對橋梁的縱向地震反應來說,是有非常大的影響的。按以上情況來看,連續(xù)梁橋在縱向地震的作用下做出的反應是非常復雜的,這時就必須進行一定的簡化功能,然后提出一種切實的限位裝置設計方法才行。本文依據圖1(a)內容所示,此圖簡化了兩自由度模型,然后進行其限位裝置的設計。每聯是需要簡化為一個單自由度的,然后根據有關研究將伸縮縫處拉、壓方向的力一變形,其關系就通過受拉限位裝置的剛度K進行了線性化[如圖1(h)]。我們知道,其碰撞問題是比較復雜的,因此就必須在線性化的設計模型中要考慮到其相鄰梁體間碰撞,因為這種碰撞會帶來一定影響的。碰撞對相對位移的影響則通過一個考慮碰撞效應的相對位移而反應出來,它稱為反應譜,然后對由線性化模型所求出的相對位移進行了修正工作。根據以前的研究表明:從工程應用這一角度來看的話,圖1所示的邊界模型是足夠考慮到了相鄰橋跨間的相互作用的影響的。因為多聯連續(xù)梁橋的橋臺對伸縮縫處的相鄰梁體間的相對位移的影響是比較小的,然而在進行限位裝置設計的時候,就只考慮到了伸縮縫處相鄰的兩聯在縱向地震作用時的相互作用,把其他因素都忽略了。1.2響應函數的確定我們通過參數敏感性可以分析出其設計參數對結構響應是有一定的影響的。在這里我們選取伸縮縫處間相鄰梁體的相對位移來作為響應函數,其限位裝置的剛度作為設計的變量,然后通過其參數敏感性得出相關結論,最后求出將伸縮縫處的相對位移來限制在其設計目標的位移之內,然后就會得出所需要的限位裝置的剛度。1.3替代結構法的特點像橋梁結構的墩柱這些延性構件,它們在強震的作用下是期望其進入非彈性變形的范圍內,以此來耗散地震所帶來的能量。我們知道,其墩柱的非線性是可以借助替代結構法來進行考慮的。其替代結構法需要的兩個參數,一個參數是等效剛度,另一個參數是等效阻尼。對于理想彈塑性的滯回模型來說,等效剛度是會隨著位移延性的增大而減小的,各國的學者已經研究了多種等效阻尼和位移延性系數之間的某些關系。本文所采用就是在1994年所提出的等效阻尼比公式。2限位裝置的設計為了把在地震作用之下的伸縮縫處所相鄰的梁體間相對位移限制在其設計目標的位移之內,就必須設置數量足夠的限位裝置。本文根據上面所列出的計算理論以及公式,提出了限位裝置設計的過程以及限位裝置設計步驟,如下:(1)確定在其伸縮縫處內允許的最大相對位移。詳細的說,就是在進行限位裝置設計的時候,設計人員要根據其支座的搭接長度和伸縮縫的間隙來確定其伸縮縫處的最大允許的位移。(2)計算沒有安裝限位裝置時,其伸縮縫處相對位移。(3)計算初始限位裝置的剛度。(4)計算伸縮縫處梁體的相對位移。(5)最后再求出新的限位裝置的剛度。3選擇的地震波相關表如表2和圖24所處的設計目標位移延性和地震波的特征周期本節(jié)所采用的是參數分析,然后對所提出的限位裝置其設計方法來進行評估工作。這必定會影響伸縮縫處的相鄰梁體間的相對位移,其主要因素就是相鄰聯的周期比,另一個影響因素就是其設計目標位移延性和地震波的特征周期。在使用本文提出的這種限位裝置設計方法的時候,必須要取伸縮縫的目標位移作為未其安裝限位裝置,然后通過非線性時的計算方法來得到伸縮縫處最大相對位移。想要評估其設計方法是否有效,就必須通過非線性時程方法來確定其設置限位裝置后的伸縮縫處的最大位移。因此,要進行限位裝置設計方法的評估,就需要改變其相鄰聯的周期比,改變其相鄰聯的設計目標位移延性,最后一點就是選用不同頻譜特性的地震波。只要有了以上的因素,就能夠對提出的限位裝置設計方法進行評估工作。5橋梁限位裝置的設計背景本文對橋梁中抗震限位裝置設計方法研究進行了探討,通過調查影響其伸縮縫處的相鄰梁體縱向相對位移的因素的基礎上面,然后提出了一種在橋梁中抗震限位裝置設計方法,然后用非線性的時程來分析了結果,最后還對起設計方法進行了可靠性得評估?？傊?具有一定的完整性和科學性。經有關研究表明,本文所提出的在橋梁中抗震限位裝置設計方法一方面考慮了相鄰框架的不同向振動的影響,另一方面還考慮到了碰撞對其相對位移的影響。這與非線性時程所得到的限位裝置的剛度在其整個周期比的范圍內的相關性是非常好的。還得出了以下有關結論:(1)其橋梁的限位裝置與連梁裝置的設計在在地震時是不同的,它們開始起作用的時間也是不一樣的。(2)其限位裝置是不能損害支座所產生的功能的,其功能主要有溫度、活荷載產生的移動、活荷載產生的轉動等,這是不能影響支座的維修以及管理的;限位器和連梁裝置在地震時起作用的時間也不一樣,變位量也不同,其限位器是不能妨礙連梁裝置的功能的。(