近遠場地震動作用下考慮碰撞的曲線連續(xù)梁橋抗震性能分析.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的持續(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重影響救災的進程與效率，其抗震設計的重要性不言而喻。當?shù)卣鸢l(fā)生時，靠近震中區(qū)域的地震動往往具有速度脈沖等特征，這會給區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)帶來嚴重的破壞。曲線橋由于自身的幾何不規(guī)則性，荷載作用下受力復雜，導致其相鄰結(jié)構(gòu)在地震下更容易發(fā)生碰撞。研究曲

2、線橋在近遠場地震下的損傷與破壞特性的異同對完善曲線橋設計很有必要。本文以一座實際工程中的曲線連續(xù)梁橋為例，分析在近遠場地震下不同的響應特征。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，認為在曲線橋中應選用有限元力學法中的主從面法作為碰撞模擬方法。
　　②采用斷層距作為近遠場地震動的劃分依據(jù)，從五·一二汶川地震中分離出近、遠場地震動。對選出的近場地震動使用改進后的經(jīng)驗模態(tài)分析EMD方法進一步定量檢驗其是否具有速度脈沖效應。進而選出用于分析的三條近場地震動。同時淘汰掉地震動加速度記錄過小的遠場地震動，選出三條遠場地震動。
　?、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、，進而給出基于伸縮縫處殘余位移、支座應變、相鄰結(jié)構(gòu)碰撞力、橋墩塑性變形、落梁風險的損傷評估方法。
　　④基于ABAQUS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，將所選地震動調(diào)幅后輸入該模型進行非線性時程分析。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