高墩桥梁减隔震设计的一种新思路—新型高墩隔断结构体系

刘世佳 田圣泽 袁万城

(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)

1 引言

随着中国西南、西北山区高等级公路的兴建，由于地形复杂，山高坡陡，很多桥梁不得不跨越河谷和深沟。调查表明，在已建成及正在设计规划中的高等级公路中，桥墩超过40 m的高墩桥梁占桥梁总数的40%以上。这些高墩桥梁多为简支梁桥、连续梁桥和刚构桥［1］，其桥墩高度通常高达数十米甚至上百米。汶川大地震的桥梁震害，引起广大桥梁设计者对山区高墩桥梁抗震的重视。目前高墩普遍采用延性设计，结构的损坏不可避免，使得灾后对桥梁的修复变得困难。虽然减隔震设计可以避免结构损伤，但高墩桥梁下部结构较柔，不宜采用减隔震设计［2］。为了提高高墩桥梁采用减隔震技术的适用性，本文提出了一种新型高墩隔断结构体系，并以某高墩桥梁为背景，从支座滞回耗能和结构的地震响应方面对比研究了高墩桥梁常规结构体系和采用新型高墩隔断结构体系的减隔震设计的抗震效果。

2 高墩桥梁应用减隔震技术的探讨

非减隔震体系依靠结构、构件自身具有的强度、延性、耗能能力来抵抗地震作用，或者选定结构构件的特定部位屈服形成塑性铰以降低刚度延长结构周期进而减小地震反应，同时利用塑性铰的滞回特性提供耗能能力。因此结构构件的损伤是不可避免的，震后的修复工作比较麻烦。而减隔震技术通过设置减隔震装置不但可以优化结构抗震性能，而且可以避免结构构件的损伤，当减隔震装置发生损伤时，替换比较简单。……