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1、从中美规范比较探讨桥梁结构抗震体系参考Word桥梁 抗震 设计规 范 是一个 国家桥梁 抗震 设计 的依据， 对桥梁的抗震安全至关重要。因此， 各个国家都 会根据 最新 的抗 震 研 究 成果 和震 害经 验 ， 不 断 地对抗震设计规范进行修订。随着我国经济实力的增强 和交通 事业 的迅猛 发 展 ， 现 行 的 公路 工程抗 震设计规范 (JTJ0047 89 )已 表 现 出越 来 越 多 的 不 适 应性 。目前 ， 公路桥梁抗震设计规范 正在修订中， 已完成征求意见稿(以下简称为“ 中国抗震规范” )， 对现行 规 范做 了大 量修 改 ， 而且 在 抗 震 设计 思 想 和 方法上

2、都有很大 的变化。今年我 国发生了 5 12 汶JII 大 地震 ， 无 疑会 加 速 这 一 版规 范 的颁 布 。而 工 程抗 震理论和技术一直处 于世界领先地位 的美国， 最近 也根 据 NCH RP 20 07 Task 193 Task 6 报 告 ， 出版 了 (The AA SHTO Guide Speci f icat ions for LRFD Sei smic Br idge Design)(以下简称为“ AA SHTO 抗震指南” )， 且以后 将 被 增 补 到 AASHTO LRFD Bridge Design Specifications中 。 总体来说，“ 中国抗

3、震规范”和“AA SHTO 抗震指南”在许多方面是一致的。两者都给出了明确的桥 梁抗震性能 目标， 提出了具体的桥梁抗震设防标准 ；都采用了基于位移的设计方法 ，并结合能力设计原 理进行桥梁的抗震设 计； 都提出了具体的抗震 验 算 指标，并给出了弹性反应谱分析、非线性时程分析、pushover 分析等基本一致的需求 和能力计算方法 ；都给 出了较 为详 细 的构 造措施 ，以确保延 性耗 能设计意图的实现等 。 但与“ 中国抗 震规范” 相 比， “ AA SHTO 抗震指南 ” 的一个很 大进步在 于 ： 明确规定 了桥梁 的合理抗震体 系 (Earthquake Resistance S

4、yst em ， 下 面简 写 为ERS)， 而且规 定 ， 对所 有属 于 SDC C 和 D (SDC ， 抗 震 设计类别 ， 根据设防地震周期 ls处 的设计谱加速度系数 SD 1 而进行的抗震风险分类 )的桥梁都必须进行抗震体系的确认 ， 作为桥梁抗震设计 中的关键环节 ， 以满足桥梁的生命安全性能要求 。桥梁结构的抗震体系对于桥梁的抗震性能是最为重要 的 。因此 ， 本 文 重点 讨 论桥 梁结 构 的抗震 体系 ， 基于对 两本规 范 中与桥 梁抗 震 体 系相 关 内容 的分析比较 ， 对合理抗震体系进行系统剖析 ， 包括合理抗震 体系 的基 本 特征 、 抗 震 体 系传 力

5、路 径 上 的抗 震单元、 以及保证桥梁整体性的位移限制和连接措施 ， 以期阐明桥梁抗震体系的合理设计 ，供桥梁工程师们参考 。 2 中美规范对抗震体系的不同规定“AASHTO抗震指 南”根据业 主对桥梁的预期性能要求，将ERS分为三类，即容许使用的 ERS 经过业主同意后容许使用的ERS以及不建议在新桥上使用的 ERS。其中每一类 ERS 又有相应的抗震单元(Earthquake Resistance El ement， 下面简写为ERE )与之配套。ERE 是ERS 的组成部分 ， 并负责满足 ERS的功能要求。抗震单元也被分为容许使用、 经过业主同意后容许使用 、 以及不建议在新桥上使用

6、三类 。 而且规范规定 ， 对属 于容许使 用类 型 的 ERS ， 它 的所 有抗震单元也应属于容许使用类型 ，若主要抗震单元不被建议使用，则整个体 系也被认为是不建议使用的。 “AASHTO 抗震指南” 中规定的容许使用的ERS如图 1 所示，分别针对连续刚构桥、 连续梁桥以及简支梁桥三种桥型。 对于连续刚构桥， 应使塑性铰位于墩顶和墩底或对墩柱进 行 弹性 设计 ； 对连续 梁桥 ， 可在墩柱 和桥台处都使用隔震支座 ， 以承担全部的位移； 在多跨简支梁桥中， 应使简支梁具有足够的支承长度， 且塑性 铰位于墩底或对墩柱进行弹性设计。对于桥台， 可选择桥台抗力不作为 ERS 一部分 ， 且

7、允许横向剪力 键脱离。也可以选择桥台抗力作为 ERS 一部分， 桥台在设计地震处于弹性状态 ， 但纵向被动土压力应小于规范规定被动土抗力的07倍； 在桥台纵向可使用普 通支座 ， 且允许桥台背墙被撞击后脱离 ，也可在桥台处使用隔震支座。 而“中国抗震规范” 没有提出明确的抗震体系，但也给出了相关的一些内容。如规定 ： 进行梁桥抗震设计时 ，沿横桥向 ， 单柱墩底部 、双柱墩或多柱墩端部为潜在塑性铰区域 ； 沿纵桥向，连续梁桥、简支梁桥墩柱底部，连续刚构桥墩柱端部为潜在塑性铰区域 。可见，“中国抗震规范” 只讨论了不同桥型所对应的塑性铰位置的布置和选择，而(AASHTO 抗震指南则更强调 ERS

8、 的整体性，强调整个传力路径上抗震单元的配套使用。 3 合理抗震体系的基本特征 “AASHTO 抗震指南” 给出的合理抗震体系具有两个特征 ： 应提供一个可靠且不间断 的传力路径将地震荷载传人周 围土层 中， 应 提供充分的能量耗散和(或 )限制方法来有效控制 由地震产生 的位移，即保证桥梁的整体性。这两个特征构成了对ERS 的评判标准并以此统揽抗震设计的全局 。 31 传力路径不间断 桥 梁 结构中的地震荷载传力路径 ， 是 由地震 作用 产生 的上部 结 构惯性力通过支座 、 梁柱节点 、 剪力键等传递到墩柱和桥 台结构 中， 再通过基础节点传递到基础中并扩散到周围土层中 。对需要桥台结构

9、承担纵向荷载的设计，还要通过连续的上部结构 将惯性力传递到桥台支座以及桥台背墙 ，然后传递到台后填土中。 明确了传力路径 ， 还要把握传力路 径 的实质 为不间 断。 由于桥梁 的 主要构 件处 若发 生 了不能 使地震 荷载 有效传 递 的破坏 就可 能导 致整 座桥 梁 的交通中断甚至完全坍塌。为 了保证桥梁震后的有效服务性 ， 不间 断实 际上 就是 要 求桥 梁 结 构 的 主要 构 件 和节点 在地 震作 用下 不能 发生威 胁 到将惯 性 力顺利 传递 回土层 的严 重 破 坏 。换 言 之 ， 就 是 需要 下 部 结 构能够抵 抗 上 部 结 构 惯 性 力 。按 早 期 的强

10、 度 设 计 方法 ， 就 需要保 证 结构 抗 力 大 于 预 期 可 能 发生 的最 大地震 动所 能激起 的最 大 弹性地 震力 。但 对 于大量 的普通 桥梁 ， 这种设 计 方 法 无 疑 会 造成 巨 大 的材 料 浪费 ， 也 不太 现实 。所 以需 要 采 用考 虑 结 构 塑 性 变 形能力 的延性 设计 方 法 ， 表 现 在 结构 中 就要 求 通 过 各种延性 耗 能单元 的使 用来 控制 结构 的强 度发 展 。对于需要保证在地震作用下弹性工作的结构还要进行减 隔震 设计 。 为了保证桥梁传力路径不问断， 就需要对传力路径上所有的抗震单元提出具体的性能要求。 3 2

11、桥 梁保 持整 体性 仅仅保证结构的传力路径不间断还不足以保证桥梁的抗震安全性， 历史震害一再表 明了桥梁整 体性的重要 性 。因 此 ， 还 需 要采 用 适 宜 的连 接 措施 以防止落梁等影响结构整体性 的严重破坏形式 ， 如采用 合适 的能量 耗散 和 限制方 法控 制结 构 的位移 。特别是对于减隔震结构 ， 隔震支座 的使用会增加体 系的柔性 ， 通过 延长桥 梁 的周期 降低 了结 构 的地震 力 ， 从而使下部结构保持弹性工作成 为可能， 但周期 的 延 长必然 会伴 随结 构位 移 的增 大 。为 了控 制结构 过 大的变形 ， 需在结构 中引入能量耗散装置 ， 以增加结构

12、阻尼 ， 使 上部 结构 位移 减少 ， 从 而减少 墩柱 的延 性位移需求。除了能量耗散装置外 ， 桥梁还需要使用限位 装置 或构 造来 限制 或适应 上部 结构 的纵 向和 横向位 移 。4 保 证传 力路 径连续 的抗 震单 元 抗 震单 元 是 抗震 体 系 中最 为 重要 的组成 部 分 ， 是实现传力路径可靠性和不问断要求的主要结构部件 。根据 桥 梁 的 预 期 行 为 特 征 ， A ASH TO 桥 梁 抗 震指南 中给出了三种综合抗震设计策略 ， 每种设计策略都有相应的抗震单元来满足设计要求。 4 1抗 震单 元的 分类 如前所 示 ，“AASHTO 抗 震 指 南 ” 按

13、 抗 震 单 元 的使用方式 ， 将抗震单元分为三类， 如表 2 所示。值得注意 的是， 需经业主同意后使用 的这种单元的使用是“ A ASH TO 抗震指南” 做出的非常重要 的调整 ， 即对 可能 产生 不 易 检 测 和修 复 的塑 性变 形 的 单元不再简单的规定不允许使用 ， 而是需要在业主的授 意下进 行更 高 层 次 的额 外 分 析 ， 在 充 分掌 握 评估 单 元 的变形性 能 的情况 下允许 使用 。即使对 于第三种 ER E ，规 范也 只是不 建议 在新桥 上使 用 ， 但 是 同时又规定 ， 在不影 响到桥梁的最低生命安全性能 的情况下 ， 在充分考虑 了各种潜在

14、的行为模式 以及能够 抑制各 种潜 在 的不 被期 望 的 破 坏机 制 ， 那 么 在 业主同意的情况下也可以允许使用。这就给业主提供了很大 的选 择空 间 ， 并 充分考 虑 了业 主的需要 ， 即要求业 主提 供预期 的 损伤 水平 ， 实 际上 由业 主考 虑 桥梁的重要 性并选 择 可 以承担 的风 险水 平 ， 通过 耗 能机制和耗能部位的选择来得到体现 ， 也就充分体现了对桥梁 的最优抗震性能 即保障震后服务性 的考虑 ， 反应 了基于性 能 设计 的 内涵 。这 一 点是 非 常值得我 国规 范借鉴 的。 4 2 墩 柱单元 墩柱单元 的底 部和端 部的塑性 铰是 常用 的能量

15、耗散单元 ， 由于其 易检测和易修 复性 ， 在“ A ASH TO抗震指南” 中属于容许使用单元。 在“ AASH TO 抗震 指南 ” 和“ 中 国抗 震 规 范” 中都给 出了常用 的墩 柱 塑性 铰 单元 。但 在 A ASHTO 中， 还存在一些在特殊情况下使用的单元 ， 如图 2 中所 示的喇叭式墩顶分离缝 、 桩头铰接、 墩底铰接等， 并且给 出了详 细的构 造 规 定 ， 这 些 仍然是值得我国规范借鉴 的。 墩底铰 接单元一 般在墩 柱底部截 断所有柱 中的纵向钢筋， 然后在柱中央提供竖向铰钢筋， 在墩柱四周放置伸缩缝材料来减少传力键的尺寸 ， 以减少传人基脚 和基础 中的荷

16、载 。对 这种构 造措施 需要 注意两点 ： 对于多柱式桥墩 ， 若梁墩固结， 则 允许在墩底铰接 ， 但若为支座支承上部结构 ， 则不适合采用柱 底 铰接来减少 基础地 震力 ； 在设计 中 ， 通常 认为这种构造措施是完全铰即抗弯能力为零， 而在确定能 力， 保护的剪切荷载或评价现有桥梁时， 应注意此构造仍可传递一定 的弯矩 ， 且具备传递相 当大剪力的能 力。 喇 叭式 墩柱 一 般是 为 了美学 要求 ， 但 若需 要在墩顶形成塑性铰时， 喇叭式截面会增加墩柱的超强弯矩 。所 以“ AASH TO 抗震 指南 ” 中规定 应 将喇 叭截面的顶 面 同盖梁 底 面 水平 分 离 ， 从

17、而 减 少 了柱 中 的地震剪力需求以及与其相联系的能力 ， 保护构件 的内力需求 。对 SDC C ， 最小缝 宽应为 4in。对 SDC D ，分离缝 尺 寸应 保 证 其 不会 在 地 震 中 闭合 。 只有 在SD C A 和 B 中， 才可以使用轻微配筋的整体式扩大墩柱 ， 且 扩大墩 顶的几何 形式应 尽可能纤 细 。 4 3 基础 单元 由于基础单元的损伤不能够直观 的检测 ， 且修复比较 困难和昂贵， 所 以基础单元在抗震设计 中往往被设计为能力保护构件。但“ A ASHTO 抗震指南”指 出 ， 当液化场 地可 能发生侧 向滑移 时 ， 在这种 情况下让桩 达到一 个更 高的

18、性能水 准是非 常 困难且 耗资巨大 的。所 以规范规定 对 于 SD C 的潜 在液 化场 地 ，可考虑在满足生命安全性能 目标下在基础中形成塑性铰。这种在基础中产生塑性损伤的单元一般被归 类为经业主同意后容许使用的单元。 “ AASH TO 抗震 指南 ” 中给 出 了若 干扩 大基 础和桩基 础的抗震 单元 。分别如 图 3 和图 4 所 示 。在 本文给 出的基础抗 震 单元 中 ， 只有满 足倾 覆 条 件 的扩大基础属于容许使用的抗震单元 ， 其余单元都属于需同业主协商后容许使用的抗震单元。 对 于硬 土 或者 岩石 条件 ， 采 用扩 大 基础 最 为经济。只要墩柱尺寸能保证重力

19、提供的抗力超过基脚的倾覆弯矩 ， 就能保证塑性铰在墩柱底部形成。对 于不满 足倾 覆 条 件 的扩大 基 础 ， 经 业 主 同意后 ， 允许其在较低的地震侧 向荷载作用下将趋于两侧摆动而不在柱底产生塑性铰， 以大大增加质量中心 的侧 向反 应 位 移 为代 价 来 保护墩柱免遭地震破坏 ， 其作用 同隔 震 支 座 类 似 。且 当 使 用 这种抗 震单 元 时 ， 应 充分 考虑其 对 系 统 行 为 的 影 响 。无论是 单 墩 或 者 更 多 的 墩 发 生摆 动 ， 都 需要 考虑 全桥 或框 架系统的整体动力效应 ， 且应考虑 基础 的岩 土能力 ， 包 括潜 在的沉 降评 估 来

20、 保 证 这 种 不 良变形 不会 危 害 桥 梁 系 统 的 抗力 和稳定性 。另外 ， 在 扩 大基 础 中一般 需 要 保 证 由柱 的塑 性 超 强所 建立 的剪 力需 求应 小 于 基 础 的滑 动抗 力 ， 以防止基 础 的滑 动破 坏 。但 在 桥 台扩 大 基 础 中 ， 经 业主 同意后允 许桥 台扩 大基 础发 生滑 动来 限制 力 的传递 ， 且 其运 动应 限制 在相邻 排 架位移 能力 之 内 。在群 桩 系统 中 ， 经 业 主 同 意后 允 许 最外 层 桩 及内侧 部分桩 在地 震荷 载 下下 陷和上 拔 。实 际上类 似于扩大 基础 的摇 摆反 应 ， 以达

21、到结构 耗 能的 目的 。 对 于桩 柱 式 基础 ， 可避 免 采 用 桩基 础 一承 台体系时在 墩 台 固结 处形 成较 大 的弯矩 。桩 柱式基 础 最 大弯矩 形成 于 1 5 2 5 倍 桩 径 的 深 度 。但 由 于 桩 柱 式基 础柔性 较 大 ， 结 构 质 量 中心 处 的弹 性 位 移 也很 大 ， 导 致 塑性铰 截 面 的转 动延 性 需 求 与 结 构 位 移延 性需 求 的 比值 较高 。 在 竖桩 支承 的桥 台 中 ， 若桥 台抗 力作 为 ERS 的一部分 ， 桩基础就要被设计为承担地震位移 ， 则整体式 桥 台桩或 没 有横 向保 险的桩 支撑 的座式

22、桥 台处 的桩 的塑性 位移就 是可 接受 的 。 在模 拟 斜 桩在 地 震 荷 载下 的 反应 时 ， 塑 性 机制可能 是 由岩土 强度而 不是 桩 的结构 强度所 控制 的 。 需要 注 意 的是 ， 这 里 桩 的 塑性 变 形都 被 限 制在 有限 的延性 反 应之 内 ， 即延 性 需 求 。要 求 小 于 4 ， 以获 得较好 的抗 震性 能 。 4 4桥 台单元 桥 台抗 震单 元是 “ AA SH TO 抗 震 指 南 ” 中非 常有特色 的抗震 单元 ， 这 一 点 在 “ 中 国抗震 规 范 ” 中 也没有考 虑 。桥 台按 上部 结构 与桥 台 的连接 方式分 为整体

23、式 桥 台以及 支座支 承 的座式 桥 台。规 范 中给出 了两种属 于 容 许 使 用 类 型 的 座 式 桥 台抗 震 单元 。此外 ， 还 可 以选 择是 否将 桥 台作 为 ERS 的一部 分 。 在 地 震荷 载 下 ， 作 用 于桥 台边 墙 的土 压力 从 静止 状态 转变 到 以下两 种可 能的状 态 的一种 ： (1)当墙离 开 回填土 运动 时动 力 的主动压 力状 态 ； (2)当桥 梁惯 性力 推动 墙 向填土 内运 动时 的被动 压力 状态 。控制 土压力 条件 依 赖 于 桥 台墙 、 上 部 结 构 的位 移 量 以及 桥梁 桥 台 的构造 。对 于座 式桥 台

24、， 当伸缩缝 宽 度足 以承 担在 背墙 和 上 部结 构 间的 往 复运 动 时 ， 在 背 墙 上 的地 震 引起 的 土 压力 ， 应 该 被 视 为 主 动土 压 力状 态 。但 当伸缩 缝 处 宽度 不 足 以承 担往 复 运 动 时 ， 背墙承受上部结构传递 的纵桥向地震力 ， 而在背墙后 的土压 力接 近 于一 个 更 大 的 被 动压 力 荷 载 状 态 。 在 这里 ， 桥 台背墙 可 以 被设 计 为 弹 性 的抵 抗 预 期 的冲击力 ， 也可 以被制 定 为保 险 ， 即在强 震作用 下发 生破 坏脱 离桥 台 ， 发挥 耗 能作用 。应 当认 识到 ， 这种 破 坏

25、在震 后是 可 以通 过采 取 临时措施 来 满足 紧急 车辆的通行要 求 的 ， 尽 管震 后修 复更 为 昂贵 。 除 了座 式 桥 台 的 背 墙在 地震 中 的保 险 作用 ， 应 更为 关注 的是 ： 是 否 选 择 将 桥台作 为 ERS 的一 部分。当桥 台不 作 为 ERS 的 一 部 分时 ， 下部结 构 被 设计 为抵 抗所有 的 侧 向荷 载 而 不 需 要桥 台 的 贡 献 。而 桥 台 则 提 供 了 一 种 无 法 量 化 的 额 外的安 全 机 制 。为 了 保 证 墩柱可以抵抗侧向荷载 ， 应假设桥 台 的 刚 度 和 能 力 都 为 零 。 而 当桥 台作 为

26、 ERS的一部分时 ， 就需要更高水平 的分析。这个设计方案需要一个连续 的上部结构 ， 将荷载纵 向传递至桥台， 而桥台则作为一个 附加的能量耗散单元 。在设计和分 析 中应该 包含 桥 台的 刚度 和能 力 ， 并 且 由桥台位移引起的被动土压力区域会延伸到一般被用于 静力使用荷载设计 的主动压力区域。在这里 ， 规范 给出了假设的被动土压力数值。当使用 100的假 设被动土压时 ， 则应经业主同意后方可使用 ， 当设计 基于不 大于 70给定 的被动 土压 时 ， 则被 归 类为 容许使用 的抗震单元 。 总之 ， 是 否 将桥 台作 为 ERS 的一 部 分 ， 要看 设计意图是要减少

27、中间墩柱的造价还是要将桥台作为一个良好的安全储备 。一个好的设计是需要有一定的结构冗余度的， 如果可能的话， 可以使墩柱被设计为抵 抗所有 的地震 力 ， 以保 证 在在 桥 台抗 力 无 效 的情况 下 ， 桥梁 仍能 抵抗 地 震力 和 位移 。在 这 种 情况下 ， 桥 台就提供 了一个 更强 的安全储备 。 5 保证桥梁整体性的连接措 施 目前 ， 保证桥梁整体性的连接措施主要有三类，即设置足够的支承宽度、 设置纵向位移限制器和横向剪力键(挡块 )。对这三方面，中美规范都有一些具体的规定 。 5 1 最 小支承宽度 最 小 支 承 长度 是 在超 过 预 期 强 度 的地 震 作 用下

28、， 假定不用限位装置时， 防止上部结构从下部结构顶部脱 落而需要 确保 的梁端到 下部结构 支承边 缘的距离。为了防止梁与下部结构的相对变位过大而产生落 梁 ， 需 要 加 大 墩 台 的 支承 长 度 。在 斜桥 、 曲线 桥 、 高墩桥梁中， 常采用增大支承长度的方法来 防止上 、 下部结构间较大 的相对位移造成落梁。为了便于比较， 本文统一了两种规范中公式的单位和符号。 虽然 两国规 范都 考 虑 了最 小支 承 长度 ， 但 从 表3 中仍可以看出若干不同点。(1)从数值上看 ， 我国规 范的最小 支承长 度 的设 置 ， 实 际上 还 是 远 大于 美 国规 范的 经 验值 的 。以

29、 一 个 100m 跨 径 ， 下部 结 构平均高度为 30m 的桥梁为例 ， 在我国规范中， 最小支承 长 度 为 1 2m ， 而在 “ AASH TO 抗 震 指 南 ” 中， 如果不考虑倾斜效应的话， n 的计算值仅为 0 5m ， 对于 SD C C 和 D 的桥梁 ， 为 1 5口， 也 仅 为 0 75m ， 还 是 远小于我 国规范 。在 我 国现 行 规范 中 ， 最 小 支承 长度的计算公式为 50 + ， 也同样大于“ AA SHTO 抗震指南” 。(2)“ A ASH TO 抗震 指南” 中， 对于不同抗震设计类别的桥梁， 是提供了不同的支承长度水平的。 除了 SD C

30、 A 只需要根据经验公式进行估值外 ， 其余设计类别的桥梁还需要计算其地震位移需求 ， 并 与经验公式进 行 比较 方能 确定最小 支承长 度 。而我 国规范主要是根据经验公式来进行支承长度 的设置。 5 12 汶 川地震 中的桥 梁 震 害就 说 明 ， 仅 靠经 验 公式不能满 足这 种 远 超 预 期 的 大 地震 中桥 梁 位 移 的要求 。 5 2 纵 向位移 限制 器 当可利用的支承长度不能满足最小要求时 ， 就需要考 虑 安 装 纵 向位 移 限 制 器 。根 据 连 接 方式 分类 ， 纵 向位移 限制 器 可 以分 为梁 梁连 接 以及 梁 与墩台连接 。其 中， 梁 梁 连

31、 接 在 “ AA SH TO 抗 震 指 南 ” 中又分 为连续 梁相邻 两联跨 内伸缩缝 间的纵 向联系及简支上部结构相邻梁问的纵 向联系。而在中国的桥 梁设计 中， 很少在伸缩缝间使用限位器， 只是通过在梁间或梁与墩台间使用钢缆 、 钢棒、 锚杆等来防止上部结构的跌落。纵向位移限制器主要具有防止简支跨落梁、 减轻框架间不同相运动以减小位移以及防止跨间碰撞的作用。而在“ 中国抗震规范” 中， 提出 在梁梁间和梁与桥 台胸墙间增加橡胶垫或其他弹性衬垫 来 实 现 防 撞 功 能。另 外 值 得 注 意 的 是 ， “ AA SHTO 抗 震 指 南 ” 提 出震 动 传 递 单 元 (Sho

32、ck Transmissi on Uni ts， 以下 简 写 为 STUs)可替 代 纵 向 位移限制器 来 使 用 。STU s 是 由液 体 阻 尼 器 演 化 而来的被动 控 制 技 术 ， 但 STU s 并 不 耗 散 能 量 。STU s 的特征就是 在正 常 情 况 下 ， 装 置 可 以 随着 结 构 的 移动(如热 、 蠕 变 和收缩 引起 的)而移 动 ， 只产生 和结 构移动相协调的非常小 的力 。但是当施加一个大的荷载 时 ，大 的荷 载 产 生 的 速度 将 使 STU s 能 提 供 一 个 瞬间暂时 的锁定 。 而 当大 的荷 载 不存 在 时 ， 装 置又 可以 自由移 动 。所 以 STUs 又被 称 为锁 定 装置 (1 ock up devi ce)。这样 锁 定 装 置 就 能 有 效 的 防 止 碰 撞 ， 且 能通过 让 邻 近 墩 分 担荷 载 而 减 轻 固 定 墩 荷 载 。STU s的使用， 可避开使用研究 尚不完善的纵 向限位器 ， 且具有很好 的效 果 ， 是新 的减震 发展 方 向 。 5 3 横 向剪力键 (挡块 ) 除 了纵 向 限位装 置 ， 在 桥 梁横 向也 需要 使 用 限