墩梁連接方式對(duì)梁拱組合體系橋梁地震響應(yīng)的影響.pdf

1、地震是一種非常嚴(yán)重的自然災(zāi)害，在最近幾十年內(nèi)，地震時(shí)有發(fā)生，給人類的生命及財(cái)產(chǎn)安全帶了重大威脅。橋梁為連接兩地的交通方式，當(dāng)橋梁受到地震作用時(shí)，會(huì)受到嚴(yán)重破壞，并且會(huì)引發(fā)次生災(zāi)害，使得人員生命安全及財(cái)產(chǎn)安全遭受二次破壞。
　　如今，橋梁的截面越做越小，自重也越來(lái)越輕，跨越能力卻越來(lái)越強(qiáng)。鋼管混凝土拱橋是一種新型的梁式橋梁，其跨度大、自重輕等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到工程師們的青睞，在我國(guó)有較多的使用情況。
　　本文以某新建高鐵剛構(gòu)拱橋?yàn)?/p>

2、工程背景，通過(guò)有限元軟件MIDAS Civil建模計(jì)算，分析其動(dòng)力特性及地震響應(yīng)，主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、抗震分析理論及方法介紹。介紹了抗震分析理論的發(fā)展歷程，抗震分析方法：靜力法、反應(yīng)譜法、時(shí)程分析方法以及靜力彈塑性分析（Pushover）的基本原理和適用范圍。
　　2、梁拱組合體系橋梁動(dòng)力特性分析。為研究該橋的墩梁連接方式對(duì)其地震響應(yīng)的影響，以MIDAS Civil分別建立“雙墩固結(jié)”、“一墩固結(jié)、一墩支座”兩種墩

3、橋連接方式的模型，分別計(jì)算其動(dòng)力特性，并分析其自振頻率與振型特點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)兩種連接方式前四階模態(tài)振型特點(diǎn)基本相同，且第一階振型均為“橋梁縱飄”；墩梁連接方式由雙墩剛結(jié)變?yōu)橐欢展探Y(jié)一墩支座后，前十階頻率均有所減??；當(dāng)同一階模態(tài)所對(duì)應(yīng)的振型均為縱向位移時(shí)，兩者在該階模態(tài)差值較大；當(dāng)同一階模態(tài)所對(duì)應(yīng)的振型均為橫向位移時(shí)，兩者在該階模態(tài)差值較小。
　　3、梁拱組合體系橋梁地震作用下反應(yīng)譜法分析?？紤]地震作用的三個(gè)方向的組合，設(shè)置了六種組合情況

4、。按照鐵路橋梁抗震規(guī)范，選用多遇地震和罕遇地震的規(guī)范反應(yīng)譜，計(jì)算分析兩模型拱肋的“拱腳”、“1/4拱”及“拱頂”三個(gè)典型截面及橋墩在地震作用下的位移及內(nèi)力情況。發(fā)現(xiàn)兩連接方式對(duì)大橋橫向位移影響不大，對(duì)縱向位移影響較大，在地震作用下拱肋橫向最大位移均大于縱向最大位移，墩頂橫向最大位移均小于縱向最大位移；“一墩固結(jié)、一墩支座”連接方式與“雙墩固結(jié)”相比，拱肋及墩頂縱橋向位移、拱腳縱橋向和豎橋向軸力、橋墩橫橋向彎矩均明顯增大。
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5、梁拱組合體系橋梁地震作用下時(shí)程分析法分析。同反應(yīng)譜法考慮地震作用的三個(gè)方向的組合，設(shè)置了六種組合情況。按照鐵路橋梁抗震規(guī)范，選用1940， El Centro Site180 Deg波，將其修正為規(guī)范可用的多遇地震加速度為0.02g，罕遇地震加速度為0.11g的兩種地震波進(jìn)行地震響應(yīng)分析。計(jì)算分析兩模型拱肋的“拱腳”、“1/4拱”及“拱頂”三個(gè)典型截面及橋墩在地震作用下的位移及內(nèi)力情況。發(fā)現(xiàn)墩橋連接方式用時(shí)程分析法計(jì)算與反應(yīng)譜法計(jì)算得到