摘要：汉巴南铁路嘉陵江大桥主桥采用(45+55+58+335+58+49)m高低塔混合梁斜拉桥,以降低结构内力和位移响应、优化行车条件及轨道结构使用性能为目标,对大桥的约束体系进行设计。选取3种纵向约束、5种横向约束体系方案,建立有限元模型分析各方案静力及地震作用下的结构响应,得到纵向采用阻尼约束或支座位移约束的半飘浮体系时结构静力响应差异较小,采用阻尼约束时的地震响应较小,横向采用阻尼约束或挡块限位约束均能实现较好的耗能限位效果,采用阻尼约束时的减震效率不高。根据各方案地震响应结果,结合行车条件及轨道结构的性能需求,该桥纵向采用组合式约束体系,运营及设计地震作用下为带支座纵向位移约束的半飘浮体系,罕遇地震作用下为带纵向阻尼约束的半飘浮体系;横向采用固定支座+限位挡块的方案;根据约束方案确定了约束布置和相关技术参数,实现了铁路桥梁的性能目标。

摘要：为研讨双层三柱式门架墩高架桥的抗震性能和合理约束体系,以一座典型的三柱式门架墩高架桥为依托工程,采用SAP2000建立了有限元动力分析模型,通过动力时程分析对比了两种约束体系的抗震性能,并以墩高为参数分析了关键截面内力和支座位移与墩高的关系。研究结果表明,双层高架桥的下层地震响应显著高于上层,且桥墩和桩基内力随墩高的增加而增大,而支座位移随墩高的增加呈减小趋势;板式橡胶支座和减隔震支座两种约束体系下的地震响应相近,而板式橡胶支座体系综合考虑受力和造价更优;采用板式橡胶支座体系的结构在纵、横向地震动下基本保持弹性状态,且支座未发生滑动,满足抗震性能要求。

摘要：为减小地震作用下大跨度悬索桥主要构件的地震响应,降低结构地震破坏风险,在概念设计阶段确定大跨度悬索桥合理抗震结构体系,针对悬索桥特点提出了3种不同的中央扣形式和4种不同的梁端约束体系,结合某主跨640 m单跨钢桁梁悬索桥,使用有限元分析软件,通过非线性时程分析方法获得了不同约束体系下加劲梁端部、加劲梁跨中、塔顶等位置的位移响应和塔底以及关键构件的内力响应,在此基础上评估了不同约束体系对悬索桥抗震性能的影响。结果表明:设置中央扣可影响加劲梁纵漂特性,减小加劲梁纵向地震位移;柔性中央扣地震轴力超限会使中央扣失效,刚性中央扣会造成加劲梁局部应力过大;相比无中央扣的工况,在大跨度悬索桥跨中设置防屈曲支撑式中央扣可使梁端最大纵向地震位移降低35.29%,桥塔底部纵向弯矩和剪力分别降低9.47%和2.88%;防屈曲中央扣+梁端纵向黏滞阻尼器的组合布置使梁端最大纵向地震位移降低68.68%,桥塔底部纵向弯矩和剪力分别降低36.5%和23.6%;加劲梁端部与桥塔间设置横向防屈曲支撑使梁端部和跨中最大横向地震位移相比设置弹性拉索的工况分别降低73.9%和48.16%,桥塔底部横向弯矩相比设置弹性拉索的工况降低17.55%,横向剪力相比设置阻尼器的工况降低27.31%。研究结果可为同类型桥梁的抗震设计提供参考。

摘要：针对大跨斜拉桥在静动力作用下受力性能差的技术难题,以某大跨斜拉桥为研究背景,从纵向、横向、竖向3个方向进行了约束体系设计,提出了一种在塔梁间设置纵向黏滞阻尼器,在过渡墩处设置摩擦摆支座,在辅助墩处设置竖向弹性拉压支座的约束体系。结果表明,该体系可以明显改善斜拉桥静动力受力性能,提高桥梁的抗震性能,并通过参数优化分析得到最优的阻尼参数和竖向刚度值,其中阻尼系数为3 000 kN/(m/s)^(a),阻尼指数为0.3,竖向刚度介于5×10^(4)~1×10^(5) kN/m之间。采用推荐的约束体系及设计参数,梁端纵向位移降低46%,主梁桥面板应力在可变荷载作用下可降低至最大值的85%。

摘要：燕矶长江大桥为主跨1860 m双层桥面钢桁梁悬索桥,主缆采用不同垂度四主缆布置,针对该桥结构特点,采用MIDAS Civil软件进行有限元静力计算,采用SAP2000软件进行有限元地震响应计算,对该桥纵、横、竖向约束体系进行设计。通过对比研究中央扣、纵向弹性约束、纵向限位挡块方案的可行性及减少伸缩装置规格的程度,确定采用纵向限位挡块进行纵向限位,伸缩装置规格可由D3000 mm减小为D2000 mm;采用电涡流-摩擦组合型纵向阻尼装置减小地震作用下梁端纵向位移,有效抑制梁端高频往复运动,改善支座和伸缩装置工作环境。横向约束采用球型钢支座限制加劲梁梁端横桥向摆动。通过分析梁端支座负反力消除措施适用性,竖向约束采用塔连杆方案,改变传统竖向约束方案的工作模式,更好适应反复的拉压力和纵向高频往复位移。

摘要：为了探究沙坡头黄河大桥合理的约束体系,从而减小桥梁结构的地震响应,以沙坡头黄河大桥为研究对象,利用SAP2000软件,采用非线性时程分析方法开展了不同约束体系下桥梁地震响应的对比分析,提出了纵向在主塔位置设置黏滞阻尼器,横向在主塔和桥墩处设置黏滞阻尼器和摩擦摆支座的减震阻尼体系。结果表明,采用该体系,塔底弯矩降低了34%,主塔和过渡墩处的支座纵向位移降低了55%以上;纵向阻尼系数主塔处取4000、过渡墩处取3000,横向阻尼系数主塔处取4000、过渡墩处取2000,是较为合理的。

摘要：为研究超大跨径斜拉桥在纵向极限风荷载作用下的合理约束体系,以某主跨1176 m斜拉桥为背景,采用BNLAS非线性有限元软件建立该桥整体结构模型,分析半飘浮体系、单侧纵向约束体系、两侧纵向约束体系及弹性索体系在纵向极限风荷载作用下的纵向位移和内力效应。结果表明:主梁上没有纵向约束的半飘浮体系结构,作用于梁上的纵向极限风荷载通过斜拉索全部传递到桥塔上斜拉索锚固处;主梁上增加纵向约束后,作用于主梁上的纵向极限风荷载大部分通过纵向约束直接传递给桥塔,大大降低了纵向极限风荷载在桥塔上的作用高度,有效减小了结构纵向位移和塔底面内弯矩;在桥塔处设固定支座或弹性下拉索,将主梁与塔连接,主梁上的纵向极限风荷载直接传给桥塔或桥墩,是减小超大跨径斜拉桥纵向极限风荷载作用效应的有效途径。

摘要：为明确地震作用下曲线梁桥震害成因、结构传力机制及薄弱部位,对采用不同约束体系的曲线梁桥进行震害调查及损伤模式分析。归纳总结了汶川地震中采用不同约束体系的曲线梁桥震害;采用非线性时程方法,对比分析了不同水平地震动作用下不同约束体系曲线梁桥构件损伤状态及损伤顺序,探讨了不同约束体曲线梁桥传力机制及耗能机制。研究结果表明:曲线梁桥典型震害主要表现为主梁刚体移位,并伴有转动,主梁移位易导致其与桥台、挡块等发生碰撞,抗震分析中应考虑主梁双向碰撞效应的影响;约束体系为桥梁系统关键薄弱部位,在地震作用下易发生损伤,可将其设计为“保险丝式”单元;不同约束体系曲线梁桥的震害表现及传力机制差异明显,主要取决于约束体系的力学特性,对于采用橡胶支座的桥梁应设置合理限位装置,设置固定墩的桥梁应加强桥墩塑性铰区设计。

摘要：针对新建郑州至阜阳高速铁路工程中(86+172+86)m和(45+75+172+75+45)m连续梁桥,提出并设计曲弦钢桁加劲连续梁结构和一种新型纵向约束体系。曲弦钢桁加劲连续梁由预应力混凝土连续梁和加劲钢桁组成。预应力混凝土连续梁采用单箱双室变高度箱形截面。加劲钢桁采用反向再分式桁架,在连续梁中支点附近采用曲弦的方式与混凝土梁相接。钢桁下弦节点与混凝土采用PBL剪力键及剪力钉传力。新型纵向约束体系为在全联均采用活动支座,不设纵向固定支座,在主墩墩顶设置温度限位装置、阻尼器及防落梁装置。桥梁纵向力由支座摩阻、温度限位装置、速度锁定器、防落梁装置协同承担,通过精确定位温度限位装置,将全梁温度跨度零点限制于中跨跨中附近,使结构的温度跨度减小到可以不必设置钢轨伸缩调节器。

摘要：为了研究地震作用下的大跨径连续刚构桥约束体系问题,在概念设计阶段即着手提高桥梁的抗震性能,针对当前相关技术和装置现状,提出了5种不同的约束体系进行分析处理。结合某110 m+210 m+110 m三跨连续刚构桥,使用三维空间有限元分析软件,采用非线性时程分析方法,对比了5种不同约束体系下桥梁的桩顶、墩底、墩顶等截面的弯矩值和位移值。结果表明,对于所研究的主跨大于150 m的大跨径连续刚构桥,在过渡墩处设置拉索钢阻尼减震支座和黏滞阻尼器组合体系是最合适的约束体系,使各墩的地震力合理分配,更好地提高了桥梁整体抗震水平。该研究成果,可供同类大跨连续刚构桥借鉴。