铁路连续梁拱组合桥基于摩擦摆支座的减隔震研究①

夏修身

（兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730070）

0 引言

连续梁拱具有较大的竖向刚度和良好的动力性能，与同跨度连续梁桥相比能降低跨中及支点处主梁截面高度，提高桥下净空及增大跨径，在青藏铁路、京沪高速铁路及兰新客专等跨度100～200m的铁路桥梁中被广泛应用。但梁拱组合桥的跨径大、上部结构较重是抗震的不利体系。目前在国内外的桥梁抗震规范中，抗震设计仍是主流。抗震设计一般允许结构在强震中进入非线性状态，地震中以结构发生局部损伤为代价，通过结构的塑性损伤来耗散部分地震能量。大跨度桥梁地震反应分析非常复杂［1－3］，再加上主构件一般不允许出现塑性铰，而次要构件的塑性耗能有限，因此大跨度拱桥抗震设计面临的问题没有得到根本上的解决。

强震中利用减、隔震支座延长结构周期、增加结构阻尼，减小结构地震反应的减、隔震设计，已在全球数百座桥梁上得到了实践，经受起了地震的检验，收到了良好的效果。同时具备隔震及耗能减震两种功能的铅芯橡胶支座的竖向承载能力有限，不能用于跨度较大的梁拱组合桥梁。文献［5］研究了普通支座剪断与弹性索或阻尼器联合使用控制梁端位移梁拱组合桥的减震设计。摩擦摆减、隔震支座（FPB）自上世纪80年代中期问世以来，已在美国和欧洲大跨度桥梁的抗震设计及抗震加固中得到了广泛的应用［6－7］。国内在摩擦摆支座减、隔震方面的研究起步较晚，在桥梁工程中的应用不多，在梁拱组合桥基于摩擦摆支座减、隔震的研究方面仍为空白。……