宋波等：连梁装置游间量设置对弯桥动力特性的影响 ·1233· 撞，在7.33s时9墩处相邻梁体发生第一次碰撞，相对 _(a) 位移超过0.08m,7.73s时5墩处相邻梁体发生碰撞， -4 相对位移超过0.16m,2墩处未碰撞；兵库县南部地震 6 波(620cms2)作用下，在6.26s时9墩处相邻梁体 -8 -105墩 间发生碰撞，而2和5墩处没有碰撞发生：日本海中 部地震波(620cms2)作用下，仅在21.26s时9*墩处 -20 相邻梁体间发生碰撞 40 -60 0.2 9墩 -80 a 5 10 15 0.1 30 25 时间s 0 5墩 5 -10 0 NNE -15 -0.1 wl.hw -0.2 9墩 206 9墩1 30 40 50 60 -0.3 时间/s 10 20 25 0 时间s (c) 0.1 (b) -10 9墩 -20 9 10 20 30 4050 6070 -0.2 2 30 50 时间 60 时间/s 图8不同地震波作用下梁间碰撞力.(a)天津波：(b)兵库县南 部地震动：()日本海中部地震动 Fig.8 Collision force between curved bridge beams under different -0.1 -029*墩 seismic waves:(a)Tianjin ground motions:(b)Hyogo ground mo- 0 10 20 3040 50 60 70 tions:(c)Nihon ground motions 时间s (+)和负向(-)相对切向位移.由图9(a)可以看出： 图7不同地震波作用下曲线弯桥梁间相对位移.()天津波： (b)兵库县南部地震动：()日本海中部地震动 8墩处的固定支座在纵桥向发生剪切破坏，导致梁体 Fig.7 Relative displacement between curved bridge beams under 与墩顶在纵桥向脱离，其相对位移值与9墩处基本一 different seismic waves:(a)Tianjin ground motions:(b)Hyogo 致，位移值约0.27m;而曲线弯桥第2联的梁端，由于 ground motions:(c)Nihon ground motions 采用沿纵桥向的单向滑动钢支座，超过容许位移值 图8为不同地震动作用下梁间碰撞力.宁河天津 0.02m,进入滞回耗能阶段，发生滑动，9墩的切向位 波(620cms2)作用下，5墩处共发生18次碰撞，最大 移最大，位移值为0.28m.由图9(b,c)可知，其他两 种地震波作用下，独立式双柱桥墩的固定支座(3和 碰撞力为10.76MN,而9墩处发生了14次碰撞，最大 碰撞力为66MN,二者在碰撞次数方面基本相等，但9 7)未发生剪切破坏，其相对切向位移值为0m,未超过 最大碰撞力约为5墩最大碰撞力的6.13倍：兵库县南 规范所规定的限值 部地震动(620cms2)和日本海中部地震波(620cm· 3连梁装置游间量的影响 s2)作用下，只有9墩处梁间发生了碰撞，碰撞次数分 别为19次和31次，最大碰撞力分别为17.92MN和 连梁装置是在支座的支承功能丧失以后，桥梁上、 20.86MN.由此可知，宁河天津波和日本海中部地震 下部结构之间可能产生较大相对变位时，使变位不致 波作用下曲线弯桥的碰撞反应最为强烈，宁河天津波 达到梁的搁置长度、防止落梁事件发生的最终安全装 作用下9墩处的最大碰撞力约为其余两种地震波作 置.连梁装置作为最后一道防落梁装置，其设防目的 用下的3.68倍，而日本海中部地震波作用下9墩处的 在于保证E2甚至超E2地震水平作用下桥梁不发生 碰撞次数约为其余两种地震波作用下的2倍 落梁震害，假设限位装置已经发生破坏后，连梁装置才 对于曲线弯桥，多采用双柱式柔性桥墩和固定支 起作用，在进行设计时应当注意两点：(1)具有良好的 座与上部梁体连接的方式，但在强震作用下，由于固定 柔性，减小振动响应：(2)避免上部结构与桥墩顶部的 支座在纵桥向发生剪切破坏，导致梁体与墩顶在纵桥 相对位移过大，进而防止落梁 向脱离.图9为不同地震波作用下梁体与墩顶正向 假定一条支承线上的连梁装置基本上平均分担设宋 波等: 连梁装置游间量设置对弯桥动力特性的影响 撞，在 7. 33 s 时 9# 墩处相邻梁体发生第一次碰撞，相对 位移超过 0. 08 m，7. 73 s 时 5# 墩处相邻梁体发生碰撞， 相对位移超过 0. 16 m，2# 墩处未碰撞; 兵库县南部地震 波( 620 cm·s － 2 ) 作用下，在 6. 26 s 时 9# 墩处相邻梁体 间发生碰撞，而 2# 和 5# 墩处没有碰撞发生; 日本海中 部地震波( 620 cm·s － 2 ) 作用下，仅在 21. 26 s 时 9# 墩处 相邻梁体间发生碰撞． 图 7 不同地震波作用下曲线弯桥梁间相对位移． ( a) 天津波; ( b) 兵库县南部地震动; ( c) 日本海中部地震动 Fig． 7 Ｒelative displacement between curved bridge beams under different seismic waves: ( a) Tianjin ground motions; ( b) Hyogo ground motions; ( c) Nihon ground motions 图 8 为不同地震动作用下梁间碰撞力． 宁河天津 波( 620 cm·s － 2 ) 作用下，5# 墩处共发生 18 次碰撞，最大 碰撞力为 10. 76 MN，而 9# 墩处发生了 14 次碰撞，最大 碰撞力为 66 MN，二者在碰撞次数方面基本相等，但 9# 最大碰撞力约为 5# 墩最大碰撞力的 6. 13 倍; 兵库县南 部地震动( 620 cm·s － 2 ) 和日本海中部地震波( 620 cm· s － 2 ) 作用下，只有 9# 墩处梁间发生了碰撞，碰撞次数分 别为 19 次和 31 次，最大碰撞力分别为 17. 92 MN 和 20. 86 MN． 由此可知，宁河天津波和日本海中部地震 波作用下曲线弯桥的碰撞反应最为强烈，宁河天津波 作用下 9# 墩处的最大碰撞力约为其余两种地震波作 用下的 3. 68 倍，而日本海中部地震波作用下 9# 墩处的 碰撞次数约为其余两种地震波作用下的 2 倍． 对于曲线弯桥，多采用双柱式柔性桥墩和固定支 座与上部梁体连接的方式，但在强震作用下，由于固定 支座在纵桥向发生剪切破坏，导致梁体与墩顶在纵桥 向脱离． 图 9 为不同地震波作用下梁体与墩顶正向 图 8 不同地震波作用下梁间碰撞力． ( a) 天津波; ( b) 兵库县南 部地震动; ( c) 日本海中部地震动 Fig． 8 Collision force between curved bridge beams under different seismic waves: ( a) Tianjin ground motions; ( b) Hyogo ground mo￾tions; ( c) Nihon ground motions ( + ) 和负向( － ) 相对切向位移． 由图 9( a) 可以看出: 8# 墩处的固定支座在纵桥向发生剪切破坏，导致梁体 与墩顶在纵桥向脱离，其相对位移值与 9# 墩处基本一 致，位移值约 0. 27 m; 而曲线弯桥第 2 联的梁端，由于 采用沿纵桥向的单向滑动钢支座，超过容许位移值 0. 02 m，进入滞回耗能阶段，发生滑动，9# 墩的切向位 移最大，位移值为 0. 28 m． 由图 9( b，c) 可知，其他两 种地震波作用下，独立式双柱桥墩的固定支座( 3# 和 7# ) 未发生剪切破坏，其相对切向位移值为 0 m，未超过 规范所规定的限值． 3 连梁装置游间量的影响 连梁装置是在支座的支承功能丧失以后，桥梁上、 下部结构之间可能产生较大相对变位时，使变位不致 达到梁的搁置长度、防止落梁事件发生的最终安全装 置． 连梁装置作为最后一道防落梁装置，其设防目的 在于保证 E2 甚至超 E2 地震水平作用下桥梁不发生 落梁震害，假设限位装置已经发生破坏后，连梁装置才 起作用，在进行设计时应当注意两点: ( 1) 具有良好的 柔性，减小振动响应; ( 2) 避免上部结构与桥墩顶部的 相对位移过大，进而防止落梁． 假定一条支承线上的连梁装置基本上平均分担设 ·1233·