考慮樁土效應(yīng)的波紋鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋的地震響應(yīng)研究.pdf

1、波紋鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋作為近年來逐漸興起的新型橋梁，其在構(gòu)造、受力性能和經(jīng)濟(jì)效益等方面，與一般的混凝土腹板連續(xù)剛構(gòu)橋相比都具有較大的優(yōu)勢。國內(nèi)對該類橋的研究還主要集中在靜力性能方面，對于其在考慮樁土效應(yīng)的地震響應(yīng)研究較少，也較為單一。因此，以小砂溝波紋鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋為工程背景，建立多種樁土效應(yīng)分析模型，著重研究了樁土效應(yīng)對波紋鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋動力特性及地震響應(yīng)的影響，以及合理考慮樁土效應(yīng)后，與等效的混凝土腹板連續(xù)剛構(gòu)橋相比，其動力特性與

2、動力響應(yīng)的差別。主要工作及結(jié)論如下:
　　(1)建立直接嵌固、等效嵌固、六彈簧及m法四種不同的樁土效應(yīng)分析模型進(jìn)行動力特性的對比研究。結(jié)果表明:同階模態(tài)對應(yīng)的自振頻率按直接嵌固模型、等效嵌固模型、六彈簧模型、m法模型依次減小，這說明樁土效應(yīng)使橋梁結(jié)構(gòu)剛度降低，延長了自振周期。
　　(2)采用多振型反應(yīng)譜法對四種樁土效應(yīng)分析模型在E1地震作用下的地震響應(yīng)進(jìn)行對比研究。結(jié)果表明:各模型的位移響應(yīng)按直接嵌固模型、等效嵌固模型、六彈

3、簧模型、m法模型依次增大;直接嵌固模型與m法模型內(nèi)力響應(yīng)的差別，說明考慮樁土效應(yīng)后，橋梁下部結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)減小，但整體的地震響應(yīng)結(jié)果并不總偏于安全，由此論證考慮樁土效應(yīng)的必要性;等效嵌固模型的內(nèi)力響應(yīng)與m法模型相差不大，總體上要略大于m法模型;六彈簧模型的內(nèi)力響應(yīng)與m法模型的差距都在5％以內(nèi)，略小于m法模型。由此確立m法模型相對能更好地模擬樁土效應(yīng)。
　　(3)根據(jù)嵌固深度H的不同，建立3D嵌固模型、H嵌固模型及5D嵌固模型探究嵌

4、固深度H對等效嵌固模型動力特性及動力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明:隨著嵌固深度H的增大，等效嵌固模型的各向剛度減小，自振周期增大，地震響應(yīng)增大。
　　(4)對采用m法考慮了樁土效應(yīng)的波紋鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋和普通腹板連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行動力特性的對比研究。結(jié)果表明:二者低階自振頻率相差很小，高階頻率相差較大，且波紋鋼腹板連續(xù)剛構(gòu)橋的自振頻率總體上小于混凝土腹板連續(xù)剛構(gòu)橋。
　　(5)采用動態(tài)時程分析法對兩種連續(xù)剛構(gòu)橋在E2地震作用下的地震響應(yīng)