高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋地震響應(yīng)分析研究.pdf

1、中國位于世界兩大地震構(gòu)造系的交匯區(qū)域，歷史上就是地震多發(fā)國家之一。地震的頻繁發(fā)生，嚴(yán)重的威脅了人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。而作為生命線工程之一的橋梁結(jié)構(gòu)的破壞，將會(huì)加重次生災(zāi)害的程度，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的損失。因此確保橋梁在地震作用下的安全具有十分重要的意義。近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，大中型橋梁建設(shè)也迅猛發(fā)展，目前使用的《公路橋梁抗震細(xì)則》(JTG/B02-01-2008)只能處理跨度150m內(nèi)的中小橋梁，不能滿足大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)的需要

2、。由于地震發(fā)生的不確定性和傳播機(jī)理的復(fù)雜性，因此考慮地震對(duì)結(jié)構(gòu)作用，也即進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)必須對(duì)地震動(dòng)的兩個(gè)基本性質(zhì)--地震動(dòng)的隨機(jī)性和空間變化性予以充分認(rèn)識(shí)。地震地面運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的時(shí)間-空間過程，同一次地震中結(jié)構(gòu)尺度范圍內(nèi)不同的地震動(dòng)過程是不同的，這是因?yàn)榈卣鸩ㄔ趥鞑ミ^程中具有行波效應(yīng)、相干效應(yīng)和場地效應(yīng)等。當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸較小時(shí)或采用整體基礎(chǔ)時(shí)，這種影響可能較小，可按一致激勵(lì)分析；隨著結(jié)構(gòu)尺度的不斷擴(kuò)大，地震動(dòng)空間變異性的影響越來越顯著，就必須采

3、用多點(diǎn)激勵(lì)分析。研究表明高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行多點(diǎn)激勵(lì)反應(yīng)分析。
　　 本文從地震動(dòng)輸入、結(jié)構(gòu)自身特性、結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分析三個(gè)方面出發(fā)，以某高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楸尘?，進(jìn)行了地震響應(yīng)分析，主要完成工作如下：①利用ANSYS建立某連續(xù)剛構(gòu)橋的全橋計(jì)算模型，并進(jìn)行了自振特性的分析，得到了本橋的自振頻率和振型；②利用反應(yīng)譜法計(jì)算了本橋的地震響應(yīng)。利用《公路橋梁抗震細(xì)則》提供的反應(yīng)譜，分別計(jì)算了縱向激勵(lì)、橫向激勵(lì)、(縱+豎)

4、向二維激勵(lì)、(橫+豎)向二維激勵(lì)、(橫+縱)向二維、(縱+橫+豎)三維激勵(lì)等六種工況下橋梁的地震響應(yīng)。并通過對(duì)比分析了豎向地震分量對(duì)連續(xù)剛構(gòu)的影響；③基于大質(zhì)量法對(duì)本橋進(jìn)行了行波效應(yīng)的分析。利用本文橋址處的反應(yīng)譜，進(jìn)行人工地震波的合成，并利用人工地震波分析不同視波速對(duì)連續(xù)剛構(gòu)的影響；④基于功率譜法對(duì)本橋進(jìn)行了場地效應(yīng)的分析。利用不同場地的反應(yīng)譜生成相應(yīng)的功率譜，再利用間接考慮了場地效應(yīng)的功率譜對(duì)本橋進(jìn)行多點(diǎn)激勵(lì)，分析了場地效應(yīng)對(duì)本橋的影