考慮碰撞效應(yīng)的橋梁非線性地震反應(yīng)特性研究.pdf

1、本研究是在“抗震工程技術(shù)四川省重點實驗室(西南交通大學(xué))開放基金(SKZ200907)”資助下進行的。本文針對高烈度地震區(qū)的中小跨徑高墩橋梁，對其考慮碰撞效應(yīng)時的地震反應(yīng)特性進行了研究，主要內(nèi)容包括：
　　 ⑴對有關(guān)橋梁結(jié)構(gòu)地震碰撞問題的研究現(xiàn)狀進行系統(tǒng)總結(jié)和回顧，包括橋梁地震碰撞震害實例調(diào)查、碰撞問題理論分析模型、橋梁碰撞反應(yīng)發(fā)生機理及影響因素、碰撞對結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震能力的影響、防止碰撞發(fā)生的有效措施以及有關(guān)結(jié)構(gòu)地震碰撞的試驗研究

2、等。
　　 ⑵以西南山區(qū)高速公路常用的雙柱式高墩橋梁為工程背景，建立了考慮支座與上下部結(jié)構(gòu)耦聯(lián)的空間動力分析模型，采用多振型反應(yīng)譜分析方法，分別詳細討論了墩高變化、樁土作用、單聯(lián)與多聯(lián)模型、單聯(lián)不同跨數(shù)、單聯(lián)與單墩模型以及地形條件(不同地面縱向及橫向坡度)等參數(shù)對地震響應(yīng)結(jié)果的影響程度與規(guī)律。
　　 ⑶針對中小跨徑橋梁結(jié)構(gòu)的特點，詳細討論考慮相鄰橋跨結(jié)構(gòu)發(fā)生地震碰撞時的合理計算模型建立問題，討論模型中各構(gòu)件的合理模擬方法

3、及其對分析結(jié)果的影響，主要包括：不同支座特性對橋梁抗震性能的影響；不同墩柱單元類型的選擇及評價；橋臺剛度對橋跨結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)的影響；樁-土作用的影響；伸縮縫處相鄰橋跨碰撞作用的模擬；限位器及剪力鍵等防落梁措施的考慮。
　　 ⑷以西南山區(qū)線路中常用的雙柱式高墩橋梁為研究對象，建立典型橋跨結(jié)構(gòu)的空間動力分析模型，采用非線性動力時程分析方法，詳細研究考慮地震碰撞效應(yīng)時橋梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)特性，并探討了碰撞接觸單元剛度取值、間隙寬度、橋臺剛

4、度、支座滑動性能以及墩柱彈塑性性能等非線性因素的影響。
　　 ⑸對高墩長跨簡支梁橋及連續(xù)梁橋在地震動行波輸入情況下的碰撞響應(yīng)特性進行了分析研究。探討了不同的纜索限位裝置布置形式及限位器設(shè)計參數(shù)(如松弛長度、剛度和凈長度)對橋梁地震反應(yīng)性能的影響。
　　 ⑹最后以西部山區(qū)某實際建造的十跨非規(guī)則高墩梁橋為例，考慮梁間碰撞效應(yīng)、支座滑動性能、橋臺剛度以及墩柱彈塑性等各種非線性因素，采用時程分析法對橋梁的地震反應(yīng)特性進行詳細分析