千米級斜拉橋橫向減震體系振動臺試驗

摘要：工程中常采用的斜拉橋橫向固定體系會增大橋墩、橋塔及其基礎的抗震需求,從而增大斜拉橋在地震作用下的損傷破壞風險.為解決這一問題,以已研發的橋梁新型橫向鋼阻尼器為減震耗能裝置,采用振動臺試驗方法,研究大跨度斜拉橋橫向減震體系在近、遠場地震作用下的減震效果.以蘇通大橋為背景,設計1/35幾何相似比的斜拉橋全橋試驗模型,并分別進行橫向減震體系和傳統的橫向固定體系的振動臺試驗.其中,將鋼阻尼器與滑動型球鋼支座并聯布置于橋墩處、鋼阻尼器布置于橋塔處形成橫向減震體系.基于試驗結果進行減震體系的減震行為分析.研究結果表明:在近、遠場地震作用下,減震體系均能顯著地減小主梁傳遞給橋墩和橋塔的地震力,其中墩梁、塔梁連接橫向傳力均減小50%以上,且將主梁位移限制在可接受范圍內;減震體系也顯著減小了塔身位移、曲率以及墩底曲率需求,其中,塔底截面曲率平均減小了34%,近塔輔助墩墩底曲率平均減小了67%;鋼阻尼器擁有飽滿的滯回曲線,但其滯回特性與地震輸入有關;相對于支座的摩擦耗能,鋼阻尼器的耗能能力更顯著;在帶有速度脈沖的近場地震作用下,鋼阻尼器以及支座的位移響應具有明顯的脈沖特點.