典型非規(guī)則梁橋抗震設(shè)計(jì)理論.pdf

1、連續(xù)梁橋是目前采用最多的橋型之一，它們之中，相當(dāng)一部分為非規(guī)則梁橋。非規(guī)則梁橋的地震反應(yīng)復(fù)雜，也相對(duì)較容易發(fā)生地震破壞，需要進(jìn)行基于位移的簡(jiǎn)化抗震設(shè)計(jì)，來(lái)降低此類(lèi)橋梁的地震破壞風(fēng)險(xiǎn)。
　　 連續(xù)梁橋之中，除了規(guī)則梁橋(其定義需要滿(mǎn)足比較苛刻的條件)之外，便是非規(guī)則梁橋。非規(guī)則梁橋?qū)嵸|(zhì)上包含了規(guī)模龐大的多種連續(xù)梁橋，它們的地震反應(yīng)特點(diǎn)并不相同，尋找通用的基于位移的簡(jiǎn)化抗震設(shè)計(jì)方法，則比較困難。本文從另一種思路出發(fā)，根據(jù)不同非規(guī)則梁

2、橋的特點(diǎn)，首先將非規(guī)則梁橋分為不同的種類(lèi)，然后對(duì)每一類(lèi)非規(guī)則梁橋單獨(dú)研究，確定合適的基于位移的簡(jiǎn)化抗震設(shè)計(jì)方法。本文正是在這一思路的前提下，針對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特點(diǎn)類(lèi)似、同時(shí)比較常見(jiàn)的一類(lèi)非規(guī)則梁橋，通過(guò)采用理論分析和有限元程序計(jì)算方法，對(duì)此類(lèi)橋梁橫橋向的抗震設(shè)計(jì)展開(kāi)研究，研究重點(diǎn)在于抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中的地震位移需求的簡(jiǎn)化預(yù)計(jì)。
　　 本文首先將這類(lèi)非規(guī)則梁橋定義為本文的研究對(duì)象--典型非規(guī)則梁橋；然后研究了此類(lèi)橋梁的地震反應(yīng)特點(diǎn)，確定

3、了它們的地震反應(yīng)缺陷；接著進(jìn)行了概念設(shè)計(jì)分析，建議了幾種改進(jìn)措施來(lái)改善此類(lèi)橋梁的地震反應(yīng)缺陷；最后研究了如何簡(jiǎn)化預(yù)計(jì)非規(guī)則梁橋的地震位移需求的3種方法，并提出了相應(yīng)的基于位移的簡(jiǎn)化抗震設(shè)計(jì)過(guò)程。主要得到以下結(jié)論：
　　 (1)非規(guī)則梁橋的地震損傷總是向低墩集中，如何防止低墩破壞是非規(guī)則梁橋抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
　　 (2)通過(guò)合理地改變結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)造措施，可以有效改善非規(guī)則梁橋的抗震性能：①橋臺(tái)處采用雙向滑動(dòng)摩擦支座和彈塑性

4、擋塊，通過(guò)調(diào)節(jié)彈塑性擋塊的屈服力大小，可以控制橋臺(tái)的地震內(nèi)力大小，防止橋臺(tái)破壞，同時(shí)控制連續(xù)梁橋的地震位移反應(yīng)，減小橋墩在地震下的損傷；②在低墩處采用減隔震支座，可以有效減小低墩的地震損傷；③在低墩處設(shè)置相對(duì)柔性支座，在低墩屈服之前，可以有效改善低墩的受力性能。
　　 (3)對(duì)于多模態(tài)推倒分析方法(MPA)，由于它的理論基礎(chǔ)忽略了結(jié)構(gòu)屈服后振型間的耦合作用，一般的MPA方法并不適用于屈服程度相對(duì)較大的非規(guī)則梁橋。在保持MPA方法

5、基本思路的前提下，通過(guò)選擇合理的結(jié)構(gòu)位移參考點(diǎn)、能力譜曲線(xiàn)形式等，可以有效改善MPA方法的計(jì)算精度，從而使MPA方法能夠有效預(yù)計(jì)非規(guī)則梁橋的地震位移需求。
　　 (4)定義了多自由度體系等位移準(zhǔn)則。對(duì)于滿(mǎn)足多自由度體系等位移準(zhǔn)則的非規(guī)則梁橋，可以采用相對(duì)簡(jiǎn)單的彈性分析方法(如彈性反應(yīng)譜分析)，近似計(jì)算結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈塑性位移需求，較大程度上簡(jiǎn)化了橋梁結(jié)構(gòu)的地震位移需求的預(yù)計(jì)，進(jìn)而簡(jiǎn)化了非規(guī)則梁橋的基于位移的抗震設(shè)計(jì)。