半漂浮体系钢管混凝土拱桥黏滞阻尼器减震研究

彭益华，何旭辉，敬海泉，严磊

(1.中南大学 土木工程学院，湖南 长沙410075；2.高速铁路建造技术国家工程实验室，湖南 长沙410075；3.广西财经学院，广西 南宁530007)

钢管混凝土拱桥因充分发挥钢材与混凝土2种材料的优势，得到了广泛应用，钢管混凝土拱桥的主梁近年来向连续化和轻型化方向发展[1]。这种新型的拱桥主梁形式恒载小，整体性好[2]，能有效防止单根吊杆断裂导致的桥面坠落，但这种长连续化的轻型主梁结构为释放温差变形引起的结构内力，宜采用半漂浮体系，即主梁的支座只约束主梁横桥向位移，而不约束主梁纵桥向位移。这种半漂浮体系钢管混凝土拱桥在地震作用下的响应不同于传统钢管混凝土拱桥，孙大斌等[3]研究表明半漂浮体系主梁可以显著减小桥墩的地震响应，但拱桥竖直吊杆对主梁纵向位移限制作用有限，半漂浮体系主梁的水平位移较大。因此，需设置阻尼器来控制主梁在地震作用下的位移[4]。在各种耗能阻尼器装置中，黏滞阻尼器因对环境温度和激励频率的变化不敏感，性质比较稳定而得到广泛应用[5−6]，但目前黏滞阻尼器在桥梁中的应用主要集中在漂浮或半漂浮体系斜拉桥[7−10]以及大跨径悬索桥[11]等柔性桥梁中，其研究结果表明：选择适当的黏滞阻尼器参数与设置位置能有效降低地震作用下关键部位的位移与地震力，减隔震效果良好。黏滞阻尼器在拱桥减隔震中的应用相对较晚，广西南宁大桥[12](主跨300 m钢箱拱)在钢箱梁与肋间平台连接的伸缩缝处设置了黏滞阻尼器，以防止地震作用下的碰撞破坏。……