強震作用下高墩大跨連續(xù)剛構橋的倒塌破壞研究.pdf

1、高墩大跨連續(xù)剛構橋以其獨特的優(yōu)勢已經成為現(xiàn)代橋梁中最常采用的橋型之一。高墩大跨橋梁的抗震設計理論和設計方法尚無現(xiàn)成規(guī)范可循，強震下橋梁的動力災變機理及其失效控制的認識還不充分，難以保證大跨橋梁結構的抗震安全性。因此，開展強震下高墩大跨連續(xù)剛構橋的地震響應分析和倒塌破壞的研究，具有重要的理論意義和重大工程實用價值。
　　 本文的主要工作如下:
　　 (1)設計制作了1∶15縮尺比例的兩跨連續(xù)剛構橋模型，選用El-centr

2、o波和晉江波進行了水平單向和水平雙向輸入下一致激勵的地震模擬振動臺三臺陣試驗。
　　 (2)運用通用有限元軟件ANSYS10.0建立了兩跨連續(xù)剛構橋模型的非線性有限元模型，基于修正的有限元模型進行了彈塑性時程響應分析，將多點一致激勵的工況與相應的試驗結果進行對比，此外，還進行了模型橋強震下一致激勵的響應分析及行波效應影響的研究。
　　 (3)運用ANSYS/LS-DYNA程序進行了兩跨連續(xù)剛構橋模型的倒塌仿真分析，再現(xiàn)了

3、水平向地震波作用下倒塌全過程，研究了模型橋在地震作用下的倒塌模式，并且比較分析了不同模型結構參數對模型橋倒塌模式的影響。
　　 得到的主要結論如下:
　　 1)主梁縱橋向加速度響應是中墩墩頂處最大，兩個邊墩墩項處次之，兩個跨中最小;橫橋向加速度響應是中墩墩頂最大，兩個跨中次之，兩個邊墩墩頂最小。模型橋墩頂相對于墩底的位移是中墩橫橋向稍大于邊墩墩頂，都大于縱橋向。
　　 2)基于ANSYS建立模型橋的數值模型能夠預

4、測連續(xù)剛構橋在強震一致激勵下的地震響應特性，其中加速度和位移響應數值計算結果與實測結果基本吻合。
　　 3)行波輸入下，各測點縱橋向加速度響應相差不大，其中，縱橋向的加速度響應大于一致激勵，隨著視波速的增大，加速度響應峰值增大;行波輸入下，三個墩頂處水平向位移都小于一致激勵，且視波速越小，中墩墩頂縱橋向位移越小，隨著視波速的增大，兩邊墩墩頂處縱橋向位移響應減小，而中墩墩頂處的增大，三個墩頂處的縱橋向位移響應逐步接近。