高烈度區鐵路橋梁位移型和速度型阻尼器減震對比研究

龐 林， 劉力維， 董 俊， 曾永平

(中鐵二院工程集團有限責任公司， 成都 610031)

川藏鐵路擬建的雅拉河大橋橋址區位于康定市雅拉鄉，臨近雅拉河斷裂、鮮水河斷裂帶的幾個段落，其中雅拉河段、色拉哈段和磨西段的離逝時間已接近重復間隔， 未來存在發生特征地震的危險，工程場地地震危險性主要為近場大震。根據地震安評報告，該地區屬于9度地震區，二類場地，場地特征周期0.5 s，罕遇地震峰值加速度達0.918g，安評地震記錄包含顯著的速度脈沖效應，其PGV/PGA達2.5，應考慮近場地震影響，豎向地震動加速度峰值取水平地震動加速度峰值的1.0倍。

當前應用于橋梁結構的耗能減震裝置主要包括兩大類，以黏滯阻尼器、電渦流阻尼器[1-6]等為代表的速度型阻尼器和以軟鋼金屬減震卡榫、記憶合金阻尼器等[7-12]為代表的位移型阻尼器。橋梁用各類阻尼器如圖1所示。

圖1 橋梁用各類阻尼器

1 工程概況及動力分析模型

雅拉河大橋初步設計方案采用11×32 m+4×26 m結合梁簡支梁橋，其中1#～9#橋墩之間為雙線橋，9#～14#橋墩之間為雙線+單線橋。采用Engineer’s Studio(ES)建立彈塑性纖維截面模型模擬橋墩潛在塑性鉸區真實變形曲率關系，以及結構損傷后剛度退化、連接構造非線性對整體結構地震響應的影響。

雙線32 m跨結合梁自重約453 t，二期恒載雙線200 kN/m，單線100 kN/m，車輛荷載為ZKH荷載，曲線段設計車速120 km/h，曲率半徑800 m。橋墩、樁基礎混凝土采用C35，結合梁混凝土采用C50混凝土，鋼材Q420，縱筋HRB500。墩高15 m以上采用空心墩，15 m及以下采用實心墩。分析模型如圖2所示，安評地震動反應譜如圖3所示。……