大间距双柱墩接盖梁桥墩横向地震反应研究

合集下载

改善双柱式桥墩横向刚度的对策揩施

改善双柱式桥墩横向刚度的对策揩施1概述随着既有铁路不断向提速重载的方向发展，桥梁横向刚度不足的问题变得日益突出和严重。

其中，双柱式桥墩等轻型墩表现尤为突出，普遍存在横向刚度严重不足的问题，桥墩自振频率不足，列车过桥时的墩顶横向振幅超过了《铁路桥梁检定规范》(以下简称《检规》)安全限值。

因此，不得不对这些桥梁采取长期限速措施来确保行车安全，从而降低了列车运行技术条件，制约了既有铁路提速重载化的发展，严重影响了铁路运输能力，也影响着铁路行车安全。

自1997年以来，济南铁路局先后对京沪线徒骇河桥、大汉河桥的双柱式桥墩进行了加固，如图1所示。

以往双柱式桥墩加固方案，虽然是依据当时的检测状况研究分析确定的，取得了一定的效果，达到了当初提速发展所要求的运行技术条件。

但随着列车进一步向纵深提速重载发展，特别是中国第六次大提速的飞跃发展要求，以往采取的在双柱之间加强联结的加固措施已不能满足新的提速技术要求。

分析其原因:一是墩身本身的横向刚度仍不能满足要求;一是桥墩基础的刚度存在不足;:是墩身与承台的连接存在薄弱环节。

为进一步解决双柱式桥墩横向刚度不足的问题，确保第六次大提速任务的顺利实施，按照铁道部下达的消除干线长期慢行桥梁专项整治任务，2006年济南铁路局对管内究南线K13+822、究石线K5+285桥双柱式桥墩的横向刚度不足的司题，针对新的提速技术要求，迸行了横向加固研究，通过理论分析与实践相结合的原则，制定了总体加固处理方案。

2桥梁现状兖石线K5+285特大桥为113-16m普通钢筋混凝土T形梁+1一40m栓焊半穿式桁梁，建于1984年。

该桥共有43个双柱式桥墩，除个别桥墩采用三层扩大基础外均采用两层扩大基础，墩高从4品到7m不等，地基土以砂黏土为主，基底允许应力从256kPa到358kPa不等，具体数据详见表1。

兖南线K13+822特大桥为146-16m预应力棍凝土T梁+1一40m栓焊半穿式桁梁，建于1986年。

地震时梁桥支座的横向受力分析研究

地震时梁桥支座的横向受力分析研究在公路和铁路工程抗震设计规范（试行）中，对支座部件及支座联接梁、墩台锚螺栓的横向抗震强度，是按水平地震荷载P=1.5KHW0计算，同时规定P由活动与固定支座共同承受，且不计摩擦力的减少作用。

根据这一规定，支座在横桥向只承受水平剪力，然而大量支座螺栓在地震中却表现出扭弯破坏，同时一些按这一方法计算很安全的支座在地震中破坏了，是不是我们对支座在地震中的受力情况和受力过程还远远的认识不够呢？是这样。

标签桥梁梁高受力横向结构一、支座只受纯剪力吗？国内外对支座的横向计算的基本假定：1.将沿梁高分布的质量全部集中到墩顶位置，即完全忽略梁高的影响。

2.将每墩两侧上部结构的质量的一半，集中到该墩墩顶作为集中质量。

3.活动支座与固定支座共同承受水平地震荷载P，即完全忽略了活动与固定支座在构造和受力上的显著差异。

根据这些基本假定，支座在横向的动力图式就被不真实的简化，得到W0，然后取C2rβ的上限值1.5。

人们的认识随着客观事物的发展在深化，我国辽南、唐山一丰南地震极大的丰富了支座横向的受力情况和受力过称，它不仅要受到剪切，同时还将受到横向弯矩和扭矩，现有支座的横向计算，既不能控制其强度，也没有真实的反映它的受力过程和受力情况。

现采用的支座横向计算图式，由这个图式，上部结构的全部质量M仅仅在支座水平面产生剪力P。

但是当考虑梁高的影响时，其实际的动力計算图，由这个图式，上部结构质量M不仅在支座水平面产生剪力，同时还将产生横向倾覆弯矩。

设自振频率为ω，墩顶水平振幅及角振幅为及，H1、为上部结构与支座高度，H0为墩高，为上部结构在处的质量，M为上部结构的总质量。

，由图1a）得：（1）由于梁的刚度较大，因此对沿梁高的振型可采用直线，则处的振幅为，由图1b）得上部结构质量在支座截面产生的剪力及弯矩为：（2）（3）令，并设：代入式（3）得：（4）下面我们来分析在横向只设置了两个支座的受力情况，当上部结构将剪力弯矩传到支座时，由图2得到每一支座受到的水平剪力及竖向拉压力N为：（5）式（5）中，为上部结构质量中心至支座底的高度，由于≥ 故：（6）式（6）中b为两支座间的横向水平距离，由于/b值在0.25～3之间，故值在0.5～6之间，这就是说支座在横向不仅仅只是受到纯剪切，而且受到弯矩的作用。

常规双柱式桥墩横系梁对桥梁抗震性能的影响

用梁单元模拟，板式橡胶支座采用弹性连接设置其
图３有限元模型图
３地震响应分析
３．１横系梁设置
弯矩增大３１％，桩基弯矩、剪力减小５９％；可见桩基横系梁设置，提高双柱式桥墩整体受力能力，主要是横系梁能有效减小桩顶弯矩及剪力ｊＪ，起到桩基保护作用。模型４与模型２、模型３相比，墩柱柱底弯矩减小７４％、４１％，剪力仅增大２０％、５％，桩基弯
中图分类号：Ｕ４４８．２１３文献标识码：Ｂ
０前言
近些年来，世界各地强震不断，汶川等地震给人
民的生命财产带来危害，地震使交通系统严重毁坏，地震造成的交通中断直接影响着救灾工作的进行，
扩大了次生灾害损失，使生命财产遭受巨大损失。
湖南
交通科技
４ｏ卷
为轴，横桥向为ｙ轴，竖向为ｚ轴。各构件与模
型的对应关系为：主梁、桥墩、盖梁和桥墩系梁均采
刚度模拟，土体模拟按《公路桥涵地基与基础设计规范》ｍ法…进行刚度转换，墩底按竖向支撑处理。
见图３。
墩柱弯矩，特别设置两道柱间系梁。从目前已有横系梁震害来看，横系梁由于抗剪能力不足发生弯曲或剪切破坏，减少了作用在墩柱上的地震力，同时横
系梁在破坏中进入塑性，能够消耗一部分地震能量，形成一个耗能机制，对墩柱和桥梁抗震性能是有利的，特别是桩基系梁设置。因此加设横系梁能有效

基于BRB的双柱式桥墩抗震体系减震机理研究

基于BRB的双柱式桥墩抗震体系减震机理研究基于BRB的双柱式桥墩抗震体系减震机理研究摘要：随着交通网络的不断建设和桥梁数量的增加，桥梁的抗震性能日益受到关注。

双柱式桥墩作为一种新型的抗震结构形式，具有较好的抗震性能，然而其减震机理仍需要进一步研究和探索。

本文以基于斜撑剪切刚度大小和位置设置不同的双柱式桥墩为研究对象，通过基于BRB（边界加劲式减震装置）的双柱式桥墩抗震体系进行地震响应分析，研究不同组合方式下的减震效果和机理。

1. 引言桥梁作为交通网络的重要组成部分，其安全性和稳定性对交通运输的可靠性至关重要。

然而，地震等自然灾害经常会造成桥梁的破坏，给社会和经济带来巨大损失。

为了提高桥梁的抗震性能，研究人员提出了各种抗震设计方法和结构形式。

2. 双柱式桥墩的优点双柱式桥墩是一种新型的抗震结构形式，相较传统的独立版式和龙门式桥墩，具有以下优点：（1）在地震作用下，双柱式桥墩可通过桥墩顶部设置合适的受力系统和支撑系统，实现桥墩的双向减震和减速；（2）双柱式桥墩可通过设置适当的边界加劲式减震装置（BRB）来提高桥墩的刚度和强度；（3）双柱式桥墩的设计更加灵活多样，可根据实际情况进行自由组合。

3. BRB的工作原理边界加劲式减震装置（BRB）是一种具有较好耗能能力和可调刚度的减震装置。

其工作原理是利用钢材的良好延性，通过可控位移和可调刚度的设计，在地震作用下对结构施加阻尼力和弹簧力，从而减小结构的振动响应。

4. 数值模拟分析本研究选择某一高速公路双柱式桥墩作为研究对象，在有限元软件中建立了三维数值模型。

通过对BRB参数的设定和斜撑剪切刚度的不同选择，分别进行了地震响应分析。

5. 结果与讨论分析结果显示，通过设置合适的BRB参数和斜撑剪切刚度，双柱式桥墩的减震效果得到了明显的改善。

其中，当斜撑剪切刚度设置较大时，桥墩的刚度和抗震能力得到了最大程度的提高；当斜撑剪切刚度位置不合理时，会导致桥墩的抗震性能不稳定。

地震作用下桥梁梁体与横向挡块动态碰撞研究

地震作用下桥梁梁体与横向挡块动态碰撞研究地震作为破坏力巨大的一种自然灾害,多次给人民的生命财产安全造成了严重的危害。

桥梁作为灾后救援和重建的重要通道,其抗震性能对救灾人员和物资能否以最快的速度到达起到了决定性的作用。

简支梁(板)桥、连续梁(板)桥是修建最普遍的桥型,它们抗震性能应该给予重点关注。

在这种类型的桥梁中,上部结构的落梁是桥梁倒塌的首要原因,应当尽量避免。

因此,许多研究人员对此展开了大量的研究,但是大多数人关注的是占落梁事故大多数的纵向落梁,并提出了很多的防落梁措施和开发了多种多样的防落梁设备；与之相对,横向落梁研究就少了很多。

最常见横向落梁措施是设置横向抗震挡块,它肩负着避免落梁破坏发生的重任。

就是这样一个重要的构件,其设计却无章可循,基本靠设计人员的经验或者借鉴其他工程,这样一来在地震中它能发挥多大的作用就不得而知了；而且,梁体和挡块之间的碰撞会增加桥墩的受力,但具体增加程度也很难一概而论。

为了弄清楚该问题,本文开展了一些有益研究。

本文从解析的角度来研究梁体与横向挡块的碰撞。

从碰撞问题的模拟和求解入手,对常用接触单元法的几种具有代表性的模型进行讨论,提出了用弹簧-振子模型代表接触单元模型碰撞过程的基本思路,通过求解弹簧-振子运动方程,得到碰撞问题中碰撞力-相对压入量、碰撞力-碰撞持续时间、相对压入量-碰撞持续时间关系等所关心的物理量。

该改进求解方法对存在大量能量耗散的碰撞问题尤为有效,可以得到精确解或者无限接近精确解的近似解,适合将其用于考虑梁体与挡块碰撞效应的桥梁地震响应问题求解。

同时,得到的挡块受力可以为挡块的细节设计提供参考。

综合考虑了恢复系数(它的大小直接代表了碰撞中能量耗散的多少)和其他各种影响碰撞过程的因素,发现Hertz模型求解的最大碰撞力和最大相对压入量与Hertzdamp模型的精确解之间存在着一定的关系。

在其他参数相同的情况下,该关系只与恢复系数有关,利用一元四次多项式进行了拟合,效果非常好。

重载运输条件下双线双柱式桥墩横向刚度加固方法

重载运输条件下双线双柱式桥墩横向刚度加固方法黄先国【摘要】随着重载列车轴重增大、编组增加,朔黄铁路现役桥梁中部分双线双柱式桥墩出现墩顶横向振幅偏大、桥墩横向刚度偏弱的现象,影响行车安全.本文采用有限元分析结合现场振动试验的方法,对朔黄铁路一特大桥双线双柱式桥墩加固方法进行研究.结果表明:将双线双柱式轻型墩加固为圆端形板式墩,当加固高度为墩高的60％时,墩顶横向振幅抑制比达到45.67％;当加固高度超过墩高的60％后,随着加固高度的增加,墩顶横向振幅降低幅度不明显.采用增大墩身截面积的方法加固双线双柱墩时,应合理优化加固高度.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P15-18)【关键词】重载铁路;桥墩;横向刚度;加固【作者】黄先国【作者单位】朔黄铁路发展有限责任公司,河北肃宁062350【正文语种】中文【中图分类】U445.7+2双线双柱式桥墩是一种轻型桥墩，其外形轻盈美观、圬工量少、自重轻，可减轻地基负荷，节省基础工程，施工方便快捷［1］。

但是该类桥墩纵横向刚度差，在列车横向作用较大时，易产生横向振动偏大的问题。

随着重载列车编组增加、轴重增大、运营密度增大［2］，双线双柱式桥墩出现墩顶及跨中横向振动偏大的现象，对行车安全造成威胁。

因此，本文研究在重载运输条件下双线双柱式桥墩的加固方法。

1. 1 桥梁概况朔黄铁路一特大桥全长700. 66 m，由21孔32 m预应力钢筋混凝土简支T梁组成。

桥墩为双线双柱式轻型桥墩，墩身采用C20钢筋混凝土。

基础为扩大基础，采用C15钢筋混凝土浇筑。

日常巡检时，发现部分桥跨横向振动过大。

为降低跨中及墩顶横向振幅，增加桥梁的横向刚度，保证行车安全，拟对桥墩及基础进行加固。

为分析加固措施及加固效果，选取了该桥第2孔及1#～4#桥墩进行振动特性试验。

1. 2 桥墩加固措施加固前，桥墩为双线双柱墩，墩柱直径为2. 2 m，墩柱中心距为4. 2 m，加固前桥墩及基础立面见图1（a）。

横系梁设置对双柱墩抗震性能的影响分析

ＸＵＥＸｉｎｇｗｅｉ，ＰＡＮＧＸｉｎｇ，ＺＨＯＵＪｕｎｌｏｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆｈｅｎｙａｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１６８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｂｅａｍｓｅｔｔｉｎｇｓｏｎｔｈｅａｎｔｉｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｄｏｕｂｌｅｃｏｌｕｍｎｐｉｅｒｗｉｔｈｂｅｎｔｃａｐ，ａｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｉｂｅｒｕｎｉｔｆｒｏｍＯｐｅｎＳＥＥＳｓｏｆｔｗａｒｅｆｏｒｔｈｅｄｏｕｂｌｅｃｏｌｕｍｎｐｉｅｒｓｗｉｔｈｂｅｎｔｃａｐｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｉｎｔｅｒｍｓｏｆｔｈｅｑｕａｓｉｓｔａｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｏｕｂｌｅｃｏｌｕｍｎｐｉｅｒｓｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｂｅｎｔｃａｐｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｑｕａｓｉｓｔａｔｉｃｔｅｓｔｏｆｓｔｅｅｌｃｏｎｃｒｅｔｅｆｒａｍｅｃａｎｂｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｉｂｅｒｕｎｉｔｆｒｏｍＯｐｅｎＳＥＥＳｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｌｏａｄ，ｔｈｅｄｏｕｂｌｅｃｏｌｕｍｎｐｉｅｒｓｗｉｔｈｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｂｅａｍｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔｖａｌｕｅｏｆｐｉｅｒｔｏｐａｎｄｐｉｅｒｂｏｔｔｏｍ，ａｎｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄａｍｐｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃａｒｒｙｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｄｏｕｂｌｅｃｏｌｕｍｎｐｉｅｒｓｗｉｔｈｂｅｎｔｃａｐｃａｎｂｅｅｎｈａｎｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｂｅａｍｓｅｔｔｉｎｇｓ，ａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ．

设置横系梁的双柱式桥墩地震易损性分析

设置横系梁的双柱式桥墩地震易损性分析陈静恭;张于晔;耿波【摘要】为定量分析横系梁对双柱式桥墩抗震性能的影响,基于易损性方法研究不同形式桥墩的地震损伤概率.通过Pushover分析,提出双柱式桥墩在横向地震作用下的位移能力计算经验公式.根据得到的位移能力经验公式,确定桥墩在不同破坏状态下的损伤指标.基于OpenSees分析平台建立桥梁模型,分析横系梁高度、刚度、根数等设计参量对桥墩易损性的影响.通过对比桥墩的位移能力和地震需求,得到其在不同破坏状态下的地震易损性曲线.结果表明:设置双横系梁相对于单横系梁,桥墩破坏概率降低10％;当刚度比在0.15～1之间,增大刚度比能够明显降低墩柱的破坏概率;当横系梁高度为0.3H～0.7H时,桥墩的破坏概率会随着横系梁高度的减小而增加.研究结论可为设置横系梁的双柱式桥墩抗震性能评估及其抗震设计提供参考.【期刊名称】《土木工程与管理学报》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】6页(P158-163)【关键词】桥梁工程;双柱式桥墩;横系梁;地震易损性【作者】陈静恭;张于晔;耿波【作者单位】南京理工大学理学院,江苏南京 210094;南京理工大学理学院,江苏南京 210094;招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆 400067【正文语种】中文【中图分类】U442.5+5桥墩作为桥梁结构中重要的承重和抗侧力构件，其在地震作用下较易发生破坏，从而影响整个桥梁结构的抗震安全性[1,2]。

当双柱式桥墩高度较高时，为保证桥墩的整体性和抗侧移能力，通常需在双柱墩间设置横系梁。

一般而言，横系梁设置会对双柱式桥墩的抗震性能有较大影响，但对其抗震性能影响程度的定量评估一直是难点问题[3,4]。

为定量分析桥墩在不同强度地震作用下的破坏概率水平，可基于易损性方法进行计算评估。

地震易损性分析指桥梁结构在不同水平地震作用下超越某一极限状态或性能水平的概率。

易损性曲线分为经验易损性曲线和理论易损性曲线。

横系梁对双柱式高墩桥梁抗震性能的影响

横系梁对双柱式高墩桥梁抗震性能的影响陈水生;刘珺;桂水荣【摘要】采用ETABS建立有限元模型,对铜鼓高速上的石坪高架二桥进行抗震设计,石坪高架二桥是一座跨径为40 m双柱式高墩连续梁桥,分别研究了横系梁的数量、不同位置和不同刚度,对桥墩在地震荷载作用下各个主要截面处内力以及位移的影响.计算结果表明:地震作用下的双柱式高墩桥梁下部结构的内力分配与横系梁的道数有着非常紧密的关系,并且可以通过合理的设计横系梁来增加桥梁的横向刚度,进而使得下部结构内力得到合理的分配,提高桥梁的抗震性能.在墩身的0.4,0.5,0.7倍高度处各布置一道与墩身刚度比为0.5～0.75之间的横系梁,可以减小地震对高墩桥梁的破坏.%Shiping viaduct bridge is a double column pier bridge with the span of 40 m.This paper,by way of ETABS,establishes the finite element model of the seismic design for the shiping viaduct bridge on the Tonggu expressway.It studies the effects of the number,position and stiffness of transverse beams on internal force and displacement of the main section of each pier under seismic loading.The calculation results show that the internal force distribution for the bottom structure of high pier bridge with double column under earthquake has a close relationship with the number of transverse beams.Through the reasonable design of transverse beams,the stiffness of the bridge can be increased to achieve rational distribution of internal force of the bottom structure so as to improve the seismic performance of the bridge.It finds that the layout of transverse beams with pier stiffness ratio 0.5-0.75 at positions of 0.4,0.5,0.7 times of the pier height can reduce seismic damage of high pier bridges.【期刊名称】《华东交通大学学报》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】6页(P1-6)【关键词】双柱式高墩;横系梁;反应谱分析;时程分析【作者】陈水生;刘珺;桂水荣【作者单位】华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013;华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013【正文语种】中文【中图分类】U441+3桥墩在桥梁结构中的作用是将上部的荷载传递到地基基础，是非常重要的受力构件。

双柱式桥墩横向加固技术研究和实践

２方案２增大基础面积。从理论上讲，）：此方案能
够降低基底压应力，施工难度很大，但不管基础埋深多少，都要挖到底，程量大，需降水；扩大基础面工且如积，旧圬工结合的可靠性差；础扩大后，边尺寸新基襟
２加固方案研究
桥梁振动是由桥上运行列车引起的外激振动，桥
桥的双柱式桥墩进行了加固，但仍然达不到《检规》限值要求，因是墩身的横向刚度仍不能满足要求，原在双
墩横向振动响应的程度主要与外界激励源的大小和桥
（南铁路局工务处，济济南２００）５０１
摘要：析了兖南线Ｋ３＋８２特大桥双柱式桥墩横向刚度不足的原因，出通常加固方法不能满足提分１２指
速以后横向刚度要求，过方案比选和理论分析，出了同时提高基础和墩身横向刚度的桥墩加固方通提
２１第ｌ００年０期
双柱式桥墩横向加固技术研究和实践
２７
转动对墩顶的横向振幅也产生较大影响。③ 由于墩身的刚度较弱及基础的刚体转动，致桥墩的横向自导振频率降低，当与车辆转向架运行的蛇行波频率接近
铁
道
建
筑
０ｃｏｅ，０１ｔｂｒ２０
ＲａｌｙＥｎｉｅｒｎｇｉｗａｇｎｅｉ

重载铁路轻型双柱式桥墩横向振动检测与加固研究

重载铁路轻型双柱式桥墩横向振动检测与加固研究发布时间：2021-11-17T05:06:56.881Z 来源：《工程建设标准化》2021年8月第16期作者：金礼勇[导读] 朔黄铁路为我国西煤东运的重要通道，随着朔黄铁路的提速和轴重的增加，大部分双柱式轻型墩出现横向振幅超限金礼勇中铁六院·中铁西安勘察设计研究院有限责任公司陕西省西安市 710054 摘要：朔黄铁路为我国西煤东运的重要通道，随着朔黄铁路的提速和轴重的增加，大部分双柱式轻型墩出现横向振幅超限。

本文以梁家沟2号大桥为工程背景，分析产生问题的原因，提出合理的加固方案。

着重在设计方面，从工程可行性、可靠性的角度出发，研究轻型双柱式桥墩的改造加固问题。

为以后同类型桥墩相关问题提供参考和借鉴。

关键词：双柱墩；重载铁路；加固；横向振幅 1工程概况朔黄铁路梁家沟2号大桥，中心里程为K33+340，上部结构为4-32m预应力T梁。

该桥设计活载为中-活载，全桥位于直线及纵坡上；梁体支座均为钢支座，固定支座设于黄骅港方。

该桥2号墩位于河道内，桥墩结构为双线共用矩形双柱式轻型墩，墩高为11~19.5m不等，两柱中心距4m,基础为两层扩大基础。

该桥于1998年11月竣工。

朔黄铁路为上行重车，下行轻车。

根据巡检调查发现梁家沟2号大桥横向振幅偏大。

2检测内容及目的为了解该桥的横向振动情况，分析造成横向振幅过大的原因，对朔黄铁路K33+340梁家沟2号大桥上行线第2孔梁体及1号-3号墩进行动载试验及采用激振频谱检测系统进行试验，本次试验内容为第2孔桥跨结构跨中动挠度、跨中横竖向振幅、横竖向加速度、梁体横向自振频率、支座横向位移，1号-3号墩墩顶横向振幅、横向加速度及横向自振频率。

通过以上检测确定桥跨健全度，为管理单位运营维护和后期加固提供参考。

3.1 检测依据及评判标准桥梁运营性能检定评估主要依据是《铁路桥梁检定规范》（铁运函[2004]120号）（以下简称《桥检规》）和《铁路桥隧建筑物修理规则》（铁运函[2010]38号文）（以下简称《桥修规》）。

双柱式桥墩横向抗震能力pushover分析

双柱式桥墩横向抗震能力pushover分析本文以某双柱式圆形桥墩为研究对象，介绍了pushover的分析方法和步骤。

利用有限元分析软件Midas-Civil对其进行在罕遇地震作用下横桥向pushover分析，得出了结构在强震作用下的整体变形和屈服后的响应，同时分析结构局部的塑性变形机制和塑性铰位置发生屈服的先后顺序。

标签：双柱墩；pushover分析；抗震性能；塑性铰；采用Pushover法可以有效地對双柱式桥墩的横向抗震能力进行评估，该方法假定双柱式桥墩由单一振型控制，作用于结构的地震荷载等效为单调递增的侧向力，将桥墩推至一个给定的目标位移，从而掌握双柱式桥墩在大震作用下耗能能力和位移需求。

1、数值算例1.1 基本资料合肥南站站前广场配套工程G3号墩为双柱式桥墩，按地震烈度7度设防，场地为Ⅱ类场地，墩底到盖梁顶的高度H = 4.5 m，墩盖梁的高度h = 1.2 m，两墩柱中心距离为5m，墩柱的横截面为直径1 m的圆形，墩柱墩帽均采用C40钢筋混凝土。

结构模型示意图见图 1.本算例采用有限元软件Midas civil 2010进行分析计算，模型中的墩柱和盖梁均采用梁单元来模拟，墩底固结，塑性铰采用分布塑性铰。

1.2 分析方法结构目标位移的确定和水平荷载模式的选择，是静力弹塑性分析方法的两个关键环节。

本分析模型采用基于目标位移的位移控制法，即指定盖梁端部的横桥向最大位移值。

目前确定结构的目标位移有以下几种方法：一是时程分析法；二是能力谱方法；三是位移系数法。

能力谱法是首先通过pushover分析得到结构的剪力-位移曲线，并将它等效转换成单自由度体系的能力谱曲线。

需求谱曲线是由地震运动的反应谱曲线转换而来，它反应的是地震荷载对结构的需求。

地震需求谱曲线和结构能力谱曲线有交点，则说明结构的抗震能力满足要求。

若无交点则须修改设计直至满足要求，如图2所示。

1.3 塑性铰区域及特性当地震力作用在双柱式桥墩的横桥向时，墩柱的顶部和底部为潜在塑性铰区。

双柱墩数值模拟抗震性能研究

双柱墩数值模拟抗震性能研究发布时间：2021-11-01T14:23:37.494Z 来源：《基层建设》2021年第21期作者：孙熠1 罗杰2 [导读] 摘要：本文基于OpenSees数值模拟为平台，分别建立含有系梁的双柱桥墩数值分析模型和不含有系梁的双柱桥墩数值分析模型，对两种模型做拟静力分析，探究双柱桥墩在地震作用下地震反应。

1防灾科技学院河北三河 065201 2中铁二十三局集团第三工程有限公司四川省成都市 611137摘要：本文基于OpenSees数值模拟为平台，分别建立含有系梁的双柱桥墩数值分析模型和不含有系梁的双柱桥墩数值分析模型，对两种模型做拟静力分析，探究双柱桥墩在地震作用下地震反应。

结果表明：所建数值分析模型可以很好反应双柱排架墩在横向地震作用下地震反应，从滞回曲线图中我们看出，系梁对双柱墩的抗震性能有着较大的影响，增加了结构的延性和减小地震对墩身破坏，特别是减轻桥墩损伤，大大增加桥墩抵抗地震的能力。

增强了桥墩的整体稳定性。

关键词：桥墩数值模拟抗震分析引言在现代交通建中桥梁应用非常广泛，作为交通运输生命线工程，桥梁建设受到广泛的关注。

桥墩作为桥梁下部的承重结构，其抗震性能一直是桥梁抗震性能研究热点。

目前国内外对于单柱墩的地震反应研究已经相当深入，揭示了在地震作用下的破坏机理。

对于桥梁双柱墩不仅应用广泛，在历次破坏性地震中震害严重，但由于双柱柱墩的地震反应受桩-土-桥墩相互作用、非线性剪切变形、纵筋粘结滑移影响等诸多因素耦合影响下，其破坏形式多样，主要表现在墩柱发生弯曲破坏、剪切破坏、弯剪破坏、墩柱倾斜等，盖梁上挡块因与柱梁发生碰撞而发生剪短、撞碎等破坏形式，墩间系梁出现压溃现象等，以上破坏现象不仅影响桥梁正常使用，而且震后因其结构受损不快速修复通车，极大影响到震后救灾，危机群众生命财产安全。

因此本文以桥梁双柱墩为研究对象，只考虑墩身发生弯曲破坏和纵筋粘结滑移影响，不考虑桩-土-桥墩相互耦合作用，探究在地震作用下不含系梁双柱墩和含系梁双柱墩抗震性能。

某双柱桥墩的抗震性能分析

维普资讯
第５期
北方交通
・ｌ７・２
某双柱桥墩的抗震性能分析
吴能张淑坤
１３０）（２００辽宁工程技术大学土木建筑工程学院，阜新１３０）２００（阜新公路管理处设计室，新阜
ｒｐｅｅｔｔｖｒｖｎｉｎｅｒｓｎａｉｅｐｅｅｔｓ— ｔｅｔｎｓｏｒａｍｅｔ．
ＫｅｒｓＶｅｉｌｕｔｄｇｅｄＴａｓｔｎｓａＲｅｓｎＰｅｅｔｎ—ｔｅｔｎｙｗｏｄｈｃｅｂｍｐａｄｅｈａｒｎｉｏｌｂｂｉａｏｓｒｖｎｉ・ｒａｍｅｔｏ
ＡｂｔｃＰｏｅｄｆｍｅｓｎｒｅｉｌｕｔｒｇｅｄ，ｈａｅｋｓａｉｌｐｒａｈｔｗｓｒｔｒｃｅｒｒａｏｓｏｈｃｅｂｍｐａｉｅｈａｔｅｐｐｒｍａｅｎｓｍｐｅａｐｏｃｏａｆａｏｆｖｂｄｅ
维普资讯
・
１８・２
北方交通
∞ 孙ｍ０ｍ ∞ ∞ ∞
２ｏｏ７
力，＝＾ｈ，ｉ＾分别为各土层厚度及重度。盯ｙｉｈ和ｙｉｉ
ｉ
移，面Ａ点水平位移波动峰值为００３０Ｂ点桥．０５ｍ，峰值００３０Ｃ点波动峰值为００１ｍ为三个点．０２ｍ，．０９中最小。越靠近灌注桩的底部水平位移波动越小，也就越加稳定，越靠近桥面位移波动越大，而但位移大并不能代表最容易破坏。根据盯＝Ｅ，中：８其盯为应力，弹性模量。弹性模量为定值，看所受应Ｅ为要

横系梁对双柱式高墩桥梁抗震性能的影响分析

2 横系梁的设置
2.1 动力计算模型本桥梁下部结构中双柱和盖梁共同构成门式框架，该结构在地震作用下其横桥向所传递而来的水平力主要由盖梁承载，并可能导致墩柱底端出现较大弯矩。通过在双柱之间增设横系梁能有效降低柱底可能出现的弯矩值。对弯矩值降低的程度和效果主要受横系梁刚度的影响，如其刚度过小，则无法起到调整双柱式高墩墩柱底端弯矩的作用；若刚度过大，则会增大横系梁周围墩身弯矩值，导致墩身承载力下降，还会因所使用横系梁材料量的增加而增大施工成本。本高墩桥梁横系梁设置动力计算模型均依据梁单元建立，并将固结设置在墩底，1# 和 4# 柱式墩与 T 梁的连接均采用弹性连接方式，2# 和 3# 墩与 T 梁的连接则采用弹性中的刚性连接方式。按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的相关规定，
关键字 : 横系梁，双柱式高墩，桥梁工程，抗震性能
1 工程概况
某山区双柱式高墩大跨桥梁位于地震活动频繁地带，主桥为长度 3389m 的简支钢桁梁桥，桥墩为钢筋混凝土式薄壁空心墩，其 1# ～ 4# 墩均为高墩，桥梁主跨两侧为钢筋混凝土结构的简支梁。本高墩桥梁下部结构主要为直径 2.0m 的双柱式圆形墩，横系梁长 * 宽为 1.5m*1.6m，1#~4# 墩墩柱高度依次为 19.0m、40.5m、41.2m 和 35.8m，1# 墩横系梁设置在墩柱 1/2 处，其余墩横系梁分别设置在墩柱 1/4、1/2 和 3/4 处。本桥梁抗震性能分析主要采用人工地震波，地震加速度峰值为 0.48g，且顺桥向进行地震波输入，历时 20s，输入时间间隔为 0.03s。
图 1 不同周期模态对比情况
通过对不同模型下动力模态参数的比较，可得出三种桥梁结构模型下双柱式高墩桥梁结构的动力特性，前 10 阶动力模态参

横系梁对双柱式高墩桥梁抗震性能的影响

长因为此双柱式高墩桥梁的圆形墩柱直径
第３４卷第４期
２０１７年８月
华东交通大学学报
ＪｏｕｎａｒｌｏｆＥａｓｔＣｈｉｎａＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｖｏ１．３４Ｎｏ．４
Ａｕｇ．，２０１７
文章编号：１００５ — ０５２３（２０１７）０４ — ０００１ — ０６
１＃、４＃墩采用弹性连接与Ｔ梁连接，模拟板式橡胶支座；２＃、３＃墩采用弹性连接中的刚性连接于Ｔ梁固结。有限元模型如图１所示。
收稿日期：２０１７ — ０３ — ０３
基金项目：国家自然科学基金（５０１２８０１３，５１４６８０１８）
墩连续粱桥，分别研究了横系粱的数量、不同位置和不同刚度，对桥墩在地震荷载作用下各个主要截面处内力以及位移的影
响。计算结果表明：地震作用下的双柱式高墩桥梁下部结构的内力分配与横系梁的道数有着非常紧密的关系震性能的影响
陈水生，刘蹭，桂水荣
（华东交通大学土木建筑学院，江西南昌３３００１３）
摘要：采用ＥＴＡＢＳ建立有限元模型，对铜鼓高速上的石坪高架二桥进行抗震设计，石坪高架二桥是一座跨径为４０ｍ双柱式高

墩柱不同类型对结构地震响应影响的比较研究

墩柱不同类型对结构地震响应影响的比较研究摘要以北京市某一典型的高架桥为例，对下部结构采用不同的墩柱类型对结构地震响应的影响进行了分析研究，分别采用单柱墩，双墩柱分离式和双墩柱合并式三种类型对墩柱结构进行模拟，并基于MIDAS有限元软件对三种不同墩柱形式下的地震响应情况进行了分析，得到了三种结构类型下在撴底和墩顶以及盖梁下的结构响应值和位移响应。

分析表明双墩柱合并式极易发生屈曲破坏，单墩柱极易发生剪切破坏，从受力角度，双墩柱分离式的桥梁为最优的选择。

从位移角度，双墩柱合并式为最优选择。

关键词高架桥墩柱地震作用MIDAS有限元软件1 引言地震问题近几十年内一直被探讨，尤其是震后的交通线路如桥梁等，由于前期设计没有考虑到位，导致救援工作无法及时开展。

因此，桥梁对地震响应的优化设计和方案选择是桥梁结构设计的重要步骤。

本文以桥梁墩柱不同的结构形式为例，结合北京市一典型的城市高架桥，针对其上部不同的墩柱结构形式，对地震作用下结构的地震响应进行比较，说明了墩柱不同结构类型之间的差别，分析结果可供设计人员参考。

［1］2 工程概况北京市某高架桥全长约为8000m，全桥共263孔，标准跨径为30m，共185孔，最小跨径25m，最大跨径68m，主线高架桥标准横断面桥宽24.8m，为双向六车道，现在取本沿线高架桥部分地区的某一四跨混凝土连续梁桥进行研究，其跨径组合30+30+30+30m。

主梁采用C50混凝土，采用10cm厚沥青混凝土的桥面铺装，防撞栏每道为9.5kN/m，共设三道。

桥墩为1.2×1.35m的实心钢筋混凝土截面，横向间距4.05米，采用C30混凝土。

采用桩基础形式。

墩的钢筋布置为长边8根直径25mm的HRB335钢筋，短边7根直径25mm的HRB335钢筋。

箍筋为12mm的钢筋，箍筋间距：墩底塑性铰区域为0.1m，其他为0.2m。

该区域的抗震烈度为8级，结构重要性系数为1.3，地震加速度峰值为0.2g，特征周期为0.35s，为II类场地，阻尼比为0.05，此桥为B类桥梁。

节段拼装双柱式墩桥梁抗震性能及设计方法研究

3、针对节段预制拼装钢管混凝土桥墩的施工工艺进行研究，进一步优化施工流程和提高施工效率；
4、考虑桥梁与地基之间的相互作用，对节段预制拼装钢管混凝土桥墩的地震响应进行更加精确的分析和预测。
谢谢观看
节段拼装双柱式墩桥梁抗震性能及设计方法研究
01 一、背景介绍
目录
02 二、研究目的
03 三、研究方法
04 四、实验结果与分析
05 五、结论与展望
06 参考内容
一、背景介绍
节段拼装双柱式墩桥梁是一种新型的桥梁结构形式，具有较高的施工效率和结构性能。这种桥梁主要由预制的桥段和双柱式墩组成，通过现浇或预制拼装的方式形成完整的桥梁结构。在地震环境下，节段拼装双柱式墩桥梁的抗震性能尤为重要，因此，探讨其抗震性能及设计方法具有重要意义。
混合配筋预制节段拼装桥墩是一种新型的桥墩形式，具有施工方便、节约成本等优点，因此在工程中得抗震性能与设计方法。
文献综述：近年来，研究者对混合配筋预制节段拼装桥墩的抗震性能进行了大量研究。研究表明，这种桥墩在地震作用下具有较好的延性和耗能能力。然而，也有一些不足之处，如节段间接头的承载能力、构造要求高等问题。此外，目前还没有形成一套完整的混合配筋预制节段拼装桥墩设计方法，因此有必要对其进行深入研究。
本次演示在文献综述的基础上，针对节段拼装桥墩的抗震性能进行研究。首先，对桥墩进行合理的实验设计，包括模型制作、加载装置的设计等。其次，采用高效的数据采集手段，如加速度计、应变计等，以获取桥墩在地震作用下的响应数据。最后，运用数值分析方法对采集到的数据进行处理和分析。本次演示所采用的研究方法具有科学性和可行性，为深入研究节段拼装桥墩的抗震性能提供了重要手段。
研究方法：本次演示采用实验研究和理论分析相结合的方法，对混合配筋预制节段拼装桥墩的抗震性能与设计方法进行研究。首先，根据地震动加载实验设计要求，对桥墩进行实验设计，包括加载装置、测量仪表等。然后，通过实验采集数据，运用有限元分析等方法对桥墩的抗震性能进行深入研究。

柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析

柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能分析近年来，随着高层建筑的大量建设，柔性横系梁钢管混凝土双柱墩的抗震性能受到了重视。

然而，地震和其他构造损伤对建筑物的影响却不可逆转，因此抗震设计和抗震性能分析成为能够提高建筑物抗震性能的优先考虑内容。

本文的目的是通过对柔性横系梁钢管混凝土双柱墩抗震性能的分析和研究，尽可能提出一种有效的抗震设计方案，以提高建筑物抗震能力。

柔性横系梁钢管混凝土双柱墩是指由横系梁组成的混凝土双柱墩，其中横向构件由钢管混凝土结构构成。

由于柔性横系梁的存在，双柱墩可以具有较高的抗震能力。

为了深入研究双柱墩的抗震性能，首先要弄清楚双柱墩的结构组成以及它的抗震机理。

双柱墩的构造组成由梁体、梁墩结构、横系梁、楔形支撑构件和柱底支座，构成。

这种结构的特点在于横系梁的存在，它将梁体和梁墩结构连接在一起，允许整体构件发生应变，从而抵抗地震及其他类似的外界荷载。

横系梁由钢管混凝土组成，它的设计主要考虑了抗弯抗拉性能，以满足抗震设计要求。

它的结构设计应采用可靠的荷载模型，能够考虑实际工程条件，能够有效提高抗震性能，以满足工程要求。

同时，还需要考虑其他构件的配置，如支座、楔形支撑、梁体等，以便能够实现抗震设计。

在抗震性能分析方面，要根据柔性横系梁钢管混凝土双柱墩的设计，采用计算模型进行抗震性能的分析研究。

首先，要明确抗震设计的目的，主要是保持建筑物在地震作用下的稳定性和结构完整性。

其次，要分析双柱墩的抗震性能，根据实际情况，确定其主要抗震构件、支座、楔形支撑和梁体等的抗震性能及它们之间的协同关系，以及双柱墩在低烈度地震作用下，及其超出极限荷载状态下的抗力和刚度。

此外，还要根据双柱墩的抗震性能，采用有效的计算模型，分析双柱墩在地震作用下的应变性能和破坏机理，分析它们在各个方向下对抗震的结构特性，从而获得抗震性能最优化的设计方案。

经过上述的抗震性能分析，可得出有效的抗震设计方案，能有效提高建筑物的抗震能力。

横向地震作用对匝道曲线桥梁地震响应的影响分析

____________________________________________________________桥隧工程觀横向地震作用对匝道曲线桥梁地震响应的影响分析罗彦，刘鑫（广西交通工程检测有限公司，广西南宁530012）摘要：文章以某匝道连续梁桥为例，基于OpenSees软件建立了该桥梁空间三维非线性有限元分析模型,充分考作用下桥墩、支座的非线主梁的，对比研究了只考虑纵向作用、横向地震作用和纵-横向双向地震作用下桥的，分析了横向地震作用对该匝道曲线桥的影响&分析表明:横向作用对匝道曲线桥的影常显著，与只考虑纵向作用，纵-横向双向作用下桥梁的著，主梁径向的改变到49.9%；在匝道曲线桥抗能分析时应该考虑纵横向双向作用，只考虑单向地震作用将严重桥梁的抗震需求&关键词：曲线梁桥;横向地震;非线性地震响应;弯扭耦合中图分类号：U442.5文献标识码：A DOI：10.13282/k..wccst.2020.10.041文章编号：673-4874（2020）10-0147-040引言道曲线梁桥良好的地形适，公路和城市立交中都得到了广泛的应用,程道路线路之间的常见桥型，由于桥的高程差的使得这种匝道曲线梁桥不仅在平面线形状，而且面的纵，造成了桥空间重的不规作用下，这种空间不规使得匝道曲线梁桥的的直桥和平面曲线梁桥都要更，中更生严重的。

通过研究作用道曲线梁桥的机理能够为其抗震设计和抗能分析提供指导，对桥梁系统的能重要意义。

近年来，国内外众多学者都对匝道曲线梁桥的抗能进行了研究。

陈彦江等3以道曲线梁桥，通过台实验研究了纵向、横向纵向+横向作用下桥的&张⑷通过数值分析研究了作用市区工人路匝道桥的倒塌机理。

等中的道曲线梁桥，探讨了小半线桥的损伤模拟方法,通过数值模拟研究了FPS对小半道曲线梁桥的.效&龚强闪中回交匝道桥，通过OpenSees软件了考虑的桥梁，分析了作用征，结果表明作用基本都会生滑移破坏，与桥梁实际震害基本一致&作者简介:罗彦（971—），高级工程师，主要从事公路设计及检测工作；刘蠡（985—），硕士，工程师，主要从事桥梁检测及加固设计工作。