高烈度区铁路桥梁位移型和速度型阻尼器减震对比研究

庞 林， 刘力维， 董 俊， 曾永平

(中铁二院工程集团有限责任公司， 成都 610031)

川藏铁路拟建的雅拉河大桥桥址区位于康定市雅拉乡，临近雅拉河断裂、鲜水河断裂带的几个段落，其中雅拉河段、色拉哈段和磨西段的离逝时间已接近重复间隔， 未来存在发生特征地震的危险，工程场地地震危险性主要为近场大震。根据地震安评报告，该地区属于9度地震区，二类场地，场地特征周期0.5 s，罕遇地震峰值加速度达0.918g，安评地震记录包含显著的速度脉冲效应，其PGV/PGA达2.5，应考虑近场地震影响，竖向地震动加速度峰值取水平地震动加速度峰值的1.0倍。

当前应用于桥梁结构的耗能减震装置主要包括两大类，以黏滞阻尼器、电涡流阻尼器[1-6]等为代表的速度型阻尼器和以软钢金属减震卡榫、记忆合金阻尼器等[7-12]为代表的位移型阻尼器。桥梁用各类阻尼器如图1所示。

图1 桥梁用各类阻尼器

1 工程概况及动力分析模型

雅拉河大桥初步设计方案采用11×32 m+4×26 m结合梁简支梁桥，其中1#～9#桥墩之间为双线桥，9#～14#桥墩之间为双线+单线桥。采用Engineer’s Studio(ES)建立弹塑性纤维截面模型模拟桥墩潜在塑性铰区真实变形曲率关系，以及结构损伤后刚度退化、连接构造非线性对整体结构地震响应的影响。

双线32 m跨结合梁自重约453 t，二期恒载双线200 kN/m，单线100 kN/m，车辆荷载为ZKH荷载，曲线段设计车速120 km/h，曲率半径800 m。桥墩、桩基础混凝土采用C35，结合梁混凝土采用C50混凝土，钢材Q420，纵筋HRB500。墩高15 m以上采用空心墩，15 m及以下采用实心墩。分析模型如图2所示，安评地震动反应谱如图3所示。……