高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對自振及地震響應(yīng)的影響分析.pdf

1、我國處在地震多發(fā)帶上，歷史上很多強(qiáng)烈地震發(fā)生，近十年來，災(zāi)害性地震多發(fā)。我國西部山區(qū)地形多在地震活躍帶上，西部大開發(fā)戰(zhàn)略促使很多高標(biāo)準(zhǔn)交通線修建和投入運(yùn)營，同時(shí)也伴隨著很多高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的出現(xiàn)。怎么保證大跨高墩橋梁經(jīng)受住突發(fā)的災(zāi)害性地震，如何更好兼顧安全性和經(jīng)濟(jì)合理性，是一個(gè)不斷產(chǎn)生新問題的研究領(lǐng)域。
　　 最新修訂的公路橋梁規(guī)范《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/TB02-2008)對單跨跨徑大于150米的橋梁沒有規(guī)范可依，

2、只給出抗震設(shè)計(jì)原則，詳細(xì)抗震設(shè)計(jì)須作專門研究；《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50111-2006)雖沒有跨徑限制，但‘設(shè)防烈度大于9度地區(qū)或有特殊抗震要求的工程及新型結(jié)構(gòu)，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)作專門研究’；對于高墩抗震以上規(guī)范都未給出細(xì)則。因此，對高墩大跨橋梁動(dòng)力響應(yīng)的研究文獻(xiàn)雖多，能夠指導(dǎo)抗震設(shè)計(jì)的研究成果卻很少。
　　 本論文以高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋(主跨大于100米，墩高不小于60米)為研究對象，擬定高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋主要設(shè)計(jì)參數(shù)

3、主梁平曲線半徑、雙肢墩墩高、雙肢墩截面形式、雙肢墩間距、系梁道數(shù)、系梁剛度，應(yīng)用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)了24個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ凸r；以線彈性理論出發(fā)，系統(tǒng)研究彎連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)參數(shù)對結(jié)構(gòu)自振特性及地震響應(yīng)的影響規(guī)律，研究主要內(nèi)容有：
　　 (1)以沙銀鉤彎連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)榛A(chǔ)橋型，構(gòu)造了24座不同設(shè)計(jì)參數(shù)同跨徑的高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋有限元數(shù)值模型，主要設(shè)計(jì)參數(shù)為主梁平曲線半徑、雙肢墩墩高、雙肢墩截面形式、雙肢墩間距、系梁道數(shù)、系梁剛度。
　　

4、(2)構(gòu)造了L24(41×31×24)六因素多水平的正交試驗(yàn)表，對24個(gè)剛構(gòu)橋數(shù)值模型進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分析了各參數(shù)及參數(shù)水平的變化對高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋的動(dòng)力敏感性。
　　 (3)利用通用ANSYS結(jié)構(gòu)分析程序，對24個(gè)高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋正交數(shù)值模型進(jìn)行自振特性動(dòng)力分析，用直觀分析法分析各設(shè)計(jì)參數(shù)對自振特性影響，總結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)對自振特性的影響規(guī)律。
　　 (4)利用通用ANSYS結(jié)構(gòu)分析程序，采用人工擬合地震波，對24

5、個(gè)高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋正交模型分別進(jìn)行順橋向和橫橋向的時(shí)程一致激勵(lì)，用直觀分析法分析各設(shè)計(jì)參數(shù)對地震響應(yīng)的影響，總結(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)對地震響應(yīng)影響規(guī)律。
　　 通過大量數(shù)值分析，得出一些有關(guān)該橋型的重要結(jié)論。
　　 結(jié)果表明，對于高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋自振特性的影響雙肢墩墩高和雙肢墩間距最敏感；對于地震響應(yīng)的影響，不設(shè)系梁對于抗震有利，雙肢墩間距大些會(huì)減小動(dòng)力響應(yīng)，也是有利的，實(shí)心墩的影響小于空心墩的影響。
　　 論文對高