基于耗能保险丝的桥梁双柱墩减震控制研究

摘要：

双柱式排架墩被广泛应用于桥梁下部结构,同时在历次破坏性地震中震害普遍且严重.基于保险丝的损伤控制理念,可通过设置防屈曲支撑(buckling restrained brace,BRB)等可更换的耗能装置来提升双柱墩的侧向承载力和耗能能力.当BRB按人字形和单斜式布置时,其耗能能力不能得到充分利用.该研究将肘节式支撑系统和BRB相结合,发展一种能够放大BRB位移的肘节式耗能减震体系,从而提升了 BRB的耗能减震能力,并针对此保险丝体系,推导出由桥墩材料、几何属性和位移放大系数等无量纲参数控制的BRB核心段长度取值范围表达式,还绘制了位移放大系数的三维等高线图用于保险丝的设计.选择具有不同破坏形式的两个双柱墩进行保险丝设计,确定BRB的设计参数,建立动力分析模型并输入4组不同类型的地震动进行增量动力分析,考察了人字形、单斜式和肘节式BRB保险丝体系在不同地震动强度下对双柱墩的减震效果.结果表明:同等设计条件下肘节式BRB体系的减震效果最好,BRB的变形得到了放大并充分发挥了其滞回耗能作用,从而将双柱墩的地震损伤控制在轻微破坏甚至于弹性状态,而对应的人字形BRB体系减震效果则最差.

关键词：双柱式排架墩、结构保险丝、防屈曲支撑(BRB)、肘节式BRB体系、耗能

所属期刊栏目：41

分类号：U442.5(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;红柳优秀青年人才资助计划

在线出版日期：2022-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：190-198,263