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文檔簡介
1、橋梁的落梁震害在破壞性地震中較為常見,導(dǎo)致其落梁的主要原因在于橋梁墩頂寬度的不足。目前我國《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》針對墩頂支承寬度的規(guī)定是引用日本新橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的取值,可以看出我國還缺乏對支承寬度深入的研究。但值得注意的是:該規(guī)定所給橋梁支承寬度的計(jì)算公式只與橋梁跨徑這一參數(shù)有關(guān),忽略了橋梁整體的動力特性。本文著重研究相鄰兩跨振動圓頻率比與支承寬度的關(guān)系,得出一個(gè)全新的支承寬度公式。另外,考慮到橋梁支座作為橋梁抗震中重要的耗能減震的
2、構(gòu)件,研究其參數(shù)與墩頂支承寬度之間的相互關(guān)系。綜合上述分析,得到以下研究成果:
(1)合理支承寬度理論研究
1.提出用于計(jì)算墩頂支承寬度的橋梁計(jì)算模型,建立計(jì)算所需質(zhì)量矩陣,剛度矩陣。并以此計(jì)算模型得到動力方程。對反應(yīng)方程式進(jìn)行傅里葉變換,將兩跨梁體的位移反應(yīng)式由時(shí)域范圍轉(zhuǎn)換到頻域范圍,得到在頻域范圍內(nèi)的支承寬度表達(dá)式。
根據(jù)隨機(jī)振動理論,提出由功率譜密度函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)組成的空間地震動模型。結(jié)合頻域范圍內(nèi)
3、的支承寬度表達(dá)式,得到支承寬度的功率譜密度函數(shù)。以此求解一致激勵(lì)下支承寬度峰值反應(yīng)。
2.運(yùn)用數(shù)據(jù)處理軟件Matlb,對支承寬度峰值反應(yīng)式進(jìn)行數(shù)值積分,得到不同μ值(兩跨振動圓頻率比)下支承寬度值。運(yùn)用最小二乘原理擬合曲線,得到支承寬度的公式。
3.對數(shù)值結(jié)果進(jìn)行分析討論,建議在實(shí)際工程中,橋址應(yīng)盡量選擇在堅(jiān)硬場地,所建兩鄰跨橋梁振動圓頻率比要達(dá)到2以上以及增加橋梁結(jié)構(gòu)阻尼比。
(2)合理支承寬度有限元分析
4、
為了論證所提公式的適用性,建立了兩種類型的橋梁有限元模型進(jìn)行討論,即規(guī)則橋梁和非規(guī)則橋梁(按墩高是否超過30m進(jìn)行劃分)。
對有限元模型進(jìn)行線性動力時(shí)程分析,從計(jì)算所得結(jié)果可以得到:
1.在五條地震波激勵(lì)下,可以發(fā)現(xiàn):隨著設(shè)計(jì)加速度的增加,墩頂所需支承寬度隨之遞增。
2.當(dāng)僅改變模型墩高時(shí),所需支承寬度并不隨墩高的增加而隨之加大。
3.在地震波激勵(lì)下,隨著設(shè)計(jì)加速度的增加,支承寬度值已
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