惯容组合减震策略对连续刚构桥的损伤控制分析

作     者：石岩 石赟山 韩建平 李大伟 李军 焦应乾 

作者机构：兰州理工大学土木工程学院 北京交通大学土木建筑工程学院 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52268075) 甘肃省重点研发计划资助项目(22YF7GA161) 陇原青年创新创业人才(团队)资助项目(20230201) 甘肃省教育厅青年博士项目(2023QB-031) 红柳杰出青年人才资助计划(20240104) 

主　　题：近断层地震动 连续刚构桥 数值模拟 惯容减震 碰撞效应 

摘      要：为控制连续刚构桥的地震损伤，提出了“惯容器+刚性限位器+铅芯橡胶支座的组合减震措施。基于OpenSees平台，建立了考虑初始内力状态和墩梁碰撞效应的4种非线性动力分析模型，并选取40条典型脉冲型近断层地震动沿纵桥向输入。组合减震措施首先采用“刚性限位器+铅芯橡胶支座(LRB)对引桥简支梁的梁端位移进行控制，其次使用3种惯容系统(RIVD、TVMD和TID)对主桥连续刚构桥进行损伤控制效果研究，通过动力时程分析对惯容系统参数、减震率与周期比之间的规律进行分析。分析结果表明：采用该组合减震策略可以有效减小桥墩和梁端位移、弯矩和剪力的地震响应，降低引桥落梁风险；在引桥两侧增设惯容系统可以有效降低碰撞力和碰撞次数，提升全桥的减震性能；同时主墩的损伤状态从中等破坏降低至无损伤状态，过渡墩则是从完全破坏降低到中等破坏；其中，TVMD和TID的减震效果总体优于RIVD，且随着惯质比和黏滞阻尼系数越大减震效果越好；周期比小于1.0时惯容系统的总体性能良好，减震效果较为明显和稳定。