多維多點激勵下大跨度剛構(gòu)橋的線性與非線性分析.pdf

1、隨著橋梁工程技術(shù)的飛速發(fā)展，橋梁的跨徑越來越大，橋墩越來越高，導(dǎo)致體系也越來越柔，這對大跨度橋梁的抗震設(shè)計提出了新的挑戰(zhàn)。剛構(gòu)橋作為橋梁工程中廣泛使用的橋型，也在向高墩大跨發(fā)展。由于目前對于橋梁的抗震設(shè)計均是基于一致激勵的，而對于大跨度橋梁，由于地震波的行波效應(yīng)、不相干效應(yīng)以及局部場地效應(yīng)的影響，橋梁各墩處的地面運動并不一致，因此，研究多點激勵下大跨度橋梁的地震響應(yīng)規(guī)律具有很重要的意義。
　　本文首先對既有的分析模型與原理進行了歸

2、納總結(jié)，為之后的計算分析奠定了理論基礎(chǔ)。然后以一五跨連續(xù)剛構(gòu)橋為例，采用有限元軟件ANSYS對其進行了功率譜分析，分析中分別考慮了地震動行波效應(yīng)、不相干效應(yīng)以及局部場地效應(yīng)單獨與聯(lián)合作用下剛構(gòu)橋的地震響應(yīng)規(guī)律。其次合成了基于功率譜模型與相關(guān)函數(shù)模型的多維多點人工地震波，并采用該人工地震波對剛構(gòu)橋進行了多維多點激勵的線性與非線性時程分析。最后對直線剛構(gòu)橋與曲線剛構(gòu)橋在多維多點激勵下的地震響應(yīng)進行了對比研究。論文主要結(jié)論包括以下幾點：

3、>　　1、局部場地效應(yīng)對剛構(gòu)橋地震響應(yīng)的影響是很明顯的，在實際工程中采用不隨空變化的場地土特性進行抗震驗算有可能使剛構(gòu)橋趨于不利；不相干效應(yīng)的影響較小；單獨考慮行波效應(yīng)時，剛構(gòu)橋墩底彎矩的地震響應(yīng)往往較一致激勵時的?。幌鄬Χ?，行波效應(yīng)對剛構(gòu)橋墩頂彎矩的影響要大于對墩底彎矩的影響；考慮行波效應(yīng)以后，剛構(gòu)橋的高階振型有可能被激起；
　　2、綜合考慮了局部場地效應(yīng)、不相干效應(yīng)與行波效應(yīng)以后，剛構(gòu)橋橋墩的地震響應(yīng)有可能比一致激勵的大，也

4、有可能比一致激勵的小，而主梁的響應(yīng)通常高于一致激勵的結(jié)果；
　　3、合成了多維多點人工地震動時程，并在同時考慮了材料非線性與幾何非線性以后對剛構(gòu)橋進行了多維多點激勵非線性時程分析，結(jié)果證明多維多點激勵下各方向地震動會有耦合的現(xiàn)象，剛構(gòu)橋的地震響應(yīng)并不等于單向地震響應(yīng)的簡單疊加；考慮了非線性以后剛構(gòu)橋墩頂部位比墩底部位形成了更為飽滿的塑性鉸滯回環(huán)，建議在實際工程中重視剛構(gòu)橋墩頂截面的延性設(shè)計；
　　4、獲得了水平地震波一維多點