近遠(yuǎn)場地震動(dòng)作用下考慮碰撞的曲線連續(xù)梁橋抗震性能分析.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，對曲線橋梁的需求也在不斷上升，其在城市立交、高速匝道中等方面具有廣泛的應(yīng)用，因此越來越多的曲線橋開始修建在地震高發(fā)區(qū)。由于曲線橋在交通系統(tǒng)中扮演十分重要的角色，它的震后通行性將嚴(yán)重影響救災(zāi)的進(jìn)程與效率，其抗震設(shè)計(jì)的重要性不言而喻。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，靠近震中區(qū)域的地震動(dòng)往往具有速度脈沖等特征，這會(huì)給區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重的破壞。曲線橋由于自身的幾何不規(guī)則性，荷載作用下受力復(fù)雜，導(dǎo)致其相鄰結(jié)構(gòu)在地震下更容易發(fā)生碰撞。研究曲

2、線橋在近遠(yuǎn)場地震下的損傷與破壞特性的異同對完善曲線橋設(shè)計(jì)很有必要。本文以一座實(shí)際工程中的曲線連續(xù)梁橋?yàn)槔?，分析在近遠(yuǎn)場地震下不同的響應(yīng)特征。主要工作內(nèi)容如下：
　?、倌壳皹蛄号鲎卜治瞿M方法中主要使用主從面法和接觸單元法。曲線橋由于幾何不規(guī)則性，在地震中碰撞行為較為復(fù)雜，使用合理的方法模擬碰撞是有必要的。分別使用上述兩種方法對直線橋與曲線橋模型進(jìn)行碰撞模擬。結(jié)果表明：在直線橋中兩種方法的分析結(jié)果相近，而在曲線橋中差異較大。根據(jù)對比

3、文獻(xiàn)，認(rèn)為在曲線橋中應(yīng)選用有限元力學(xué)法中的主從面法作為碰撞模擬方法。
　?、诓捎脭鄬泳嘧鳛榻h(yuǎn)場地震動(dòng)的劃分依據(jù)，從五·一二汶川地震中分離出近、遠(yuǎn)場地震動(dòng)。對選出的近場地震動(dòng)使用改進(jìn)后的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析EMD方法進(jìn)一步定量檢驗(yàn)其是否具有速度脈沖效應(yīng)。進(jìn)而選出用于分析的三條近場地震動(dòng)。同時(shí)淘汰掉地震動(dòng)加速度記錄過小的遠(yuǎn)場地震動(dòng)，選出三條遠(yuǎn)場地震動(dòng)。
　?、劭偨Y(jié)曲線橋的地震損傷與破壞情況，結(jié)合橋梁損傷后的交通通行性提出了三種破壞狀態(tài)

4、，進(jìn)而給出基于伸縮縫處殘余位移、支座應(yīng)變、相鄰結(jié)構(gòu)碰撞力、橋墩塑性變形、落梁風(fēng)險(xiǎn)的損傷評估方法。
　?、芑贏BAQUS軟件，以麗攀高速公路中的一座曲線橋梁為原型建立使用主從面法考慮碰撞接觸的有限元分析模型，將所選地震動(dòng)調(diào)幅后輸入該模型進(jìn)行非線性時(shí)程分析。其結(jié)果表明：曲線橋各伸縮縫的縱向位移較徑向位移更大，碰撞在橋中伸縮縫處集中在主梁頂板翼緣，在端部伸縮縫處集中在底板處。邊跨伸縮縫處的碰撞力較大但碰撞次數(shù)較少，而橋中碰撞力較小但碰