高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋抗震性能分析.pdf

1、橋梁工程在地區(qū)與地區(qū)之間的交流中起到了紐帶的作用。在我國西部，由于山高谷深，地形高低起伏，使得西部地區(qū)修建的橋梁往往墩高較高、跨度較大。而西部相當(dāng)一部分地區(qū)為地震多發(fā)區(qū)，橋梁結(jié)構(gòu)的破壞將導(dǎo)致救災(zāi)工作的困難及巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因此隨著西部地區(qū)該類高墩大跨橋梁的不斷出現(xiàn)，有必要詳細(xì)研究其在地震作用下的抗震性能及破壞特征，從而為該類橋梁抗震及減震設(shè)計(jì)提供參考，以提高該類橋梁的抗震性能。針對(duì)一致及多點(diǎn)激勵(lì)輸入下的高墩大跨橋梁地震反應(yīng)特性

2、及抗震性能，本文主要開展了以下幾個(gè)方面的研究工作：
　　 (1)大跨橋梁多點(diǎn)激勵(lì)地震動(dòng)輸入。地震動(dòng)輸入是地震反應(yīng)分析時(shí)的關(guān)鍵問題。隨著跨度的增大，地震動(dòng)的空間變異性成為地震動(dòng)輸入時(shí)必須要考慮的因素。本文基于隨機(jī)振動(dòng)模型，結(jié)合高墩大跨橋梁場(chǎng)地情況、橋墩間距，進(jìn)行了多點(diǎn)人工地震動(dòng)的模擬。
　　 (2)多點(diǎn)激勵(lì)下高墩大跨橋梁地震反應(yīng)分析方法。本文對(duì)多點(diǎn)激勵(lì)下的時(shí)程分析方法進(jìn)行總結(jié)，給出了位移輸入下多點(diǎn)激勵(lì)動(dòng)力平衡方程的求解方法

3、；并基于OpenSees平臺(tái)建立橋梁三維模型，進(jìn)行高墩大跨橋梁一致激勵(lì)和多點(diǎn)激勵(lì)下的非線性地震反應(yīng)分析。
　　 (3)地震動(dòng)空間變異性對(duì)高墩大跨橋梁地震反應(yīng)特性的影響。對(duì)高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋單獨(dú)考慮行波效應(yīng)、考慮多點(diǎn)激勵(lì)的局部場(chǎng)地效應(yīng)以及部分相干效應(yīng)的情況下，分別與一致激勵(lì)情況下的地震反應(yīng)分析進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)：一致激勵(lì)輸入會(huì)高估橋墩截面內(nèi)力，并低估某些墩底截面的剪力；一致激勵(lì)相對(duì)于行波效應(yīng)輸入和多點(diǎn)激勵(lì)輸入對(duì)高墩大跨橋梁的地震反應(yīng)分

4、析是更為不利的。
　　 (4)橋梁結(jié)構(gòu)模型參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特性的影響。采用不同的高墩橋梁模型，分別進(jìn)行一致激勵(lì)和多點(diǎn)激勵(lì)地震反應(yīng)分析，研究墩高、墩高差異、結(jié)構(gòu)形式對(duì)高墩大跨橋梁反應(yīng)特性的影響。發(fā)現(xiàn)：由于高墩柔性，相同激勵(lì)下產(chǎn)生的高墩內(nèi)力明顯大于中等墩高的內(nèi)力；跨數(shù)增加導(dǎo)致縱橋向剛度增大、墩身內(nèi)力減小，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震是有利的；變墩高橋梁的墩底剪力明顯大于相同跨數(shù)的等墩高橋梁。
　　 (5)一致及多點(diǎn)激勵(lì)下高墩大跨橋梁的破壞過