連續(xù)剛構(gòu)橋橋梁抗震分析

1、1 / 19抗震分析1 橋梁結(jié)構(gòu)地震.反應(yīng)分析方法。１.1 概述結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。分析分為兩種.：一種是以地震。運(yùn)動(dòng)為確定過(guò)。程的確定性地。震反應(yīng)分析，另一種是以地。震運(yùn)動(dòng)為隨機(jī)。過(guò)程的概率性。地震反應(yīng)分析.目前概率性地。震反應(yīng)分析方。法還不成熟，世界各國(guó)的橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)。范中普遍采用確定性地震反。應(yīng)分析方法。在確定性的地。震反應(yīng)分析時(shí).，是把研究的橋.梁結(jié)構(gòu)作為一。個(gè)系統(tǒng)，在采用有限元。法時(shí),即把結(jié)構(gòu)處理。為若干離散單元在有限個(gè)節(jié)點(diǎn)處連接

2、起來(lái).的一個(gè)集合體，而把地面運(yùn)動(dòng)。看成是對(duì)系統(tǒng).的輸入，系統(tǒng)的輸出即.是地震反應(yīng)。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析方法的演。變依賴(lài)于地震。理論的發(fā)展。地震理論也稱(chēng)地震作用理論。,它研究地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)對(duì)結(jié)。構(gòu)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)。效應(yīng)。隨著地震作用.理論的演變,產(chǎn)生了三種確。定性地震反應(yīng)。分析的方法，即靜力法,反應(yīng)譜法和動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法。１。2 反應(yīng)譜分析法。反應(yīng)譜理論考.慮了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和場(chǎng)地。條件的影響.對(duì)單自由度結(jié).構(gòu)，已知結(jié)構(gòu)的阻。尼比，對(duì)給定的地震。輸入

3、，按結(jié)構(gòu)固有周。期變化的結(jié)構(gòu).最大地震反應(yīng)值組成的曲線(xiàn)。，稱(chēng)為反應(yīng)譜。反應(yīng)譜有速度。反應(yīng)譜，位移反應(yīng)譜和.加速度反應(yīng)譜。。為數(shù)較多的若.干地震記錄的。反應(yīng)譜曲線(xiàn)的平均化、光滑化可得到設(shè)計(jì)反應(yīng)譜。反應(yīng)譜法是當(dāng)前結(jié)構(gòu)抗震設(shè)。計(jì)中廣泛使用的方法，它是采用“地震荷載“的概念，從地震動(dòng)出發(fā).求結(jié)構(gòu)的最大。地震反應(yīng)，同時(shí)考慮了地。面運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu).的動(dòng)力特性.反應(yīng)譜方法用。于抗震計(jì)算包。括三個(gè)基本步。驟：第一步根據(jù)強(qiáng)。震記錄統(tǒng)計(jì)分。析出用于設(shè)計(jì)。的地震

4、動(dòng)反應(yīng)譜;第二步是將結(jié)。構(gòu)振動(dòng)方程進(jìn).行振型分解,將位移用振型。廣義坐標(biāo)表示。，而廣義坐標(biāo)的。最大值由第一。步中所得的反應(yīng)譜求得；第三步，各項(xiàng)反應(yīng)量的最大值可通過(guò)。適當(dāng)?shù)姆椒▽?各振型反應(yīng)最。大值進(jìn)行組合。得到。由它的計(jì)算方。法,可以看出反應(yīng).譜理論是建立。在以下基本假。定的基礎(chǔ)上:3 / 19.件下已觀測(cè)到。的其他地區(qū)的。地震記錄.(3)可用規(guī)范反應(yīng)。譜為目標(biāo)合成。人工規(guī)范化地。震波作為輸入.地震記錄。（4)對(duì)于重要性結(jié)構(gòu)物可以采用。

5、上述方法選擇。合適的地震記.錄外，更合理的應(yīng)該。作結(jié)構(gòu)場(chǎng)址上。的地震危險(xiǎn)性。分析,對(duì)該場(chǎng)址上強(qiáng)地震動(dòng)作經(jīng)驗(yàn)。性和理論性的估計(jì)，從大量實(shí)際地。震記錄的統(tǒng)計(jì)。特征出發(fā),通過(guò)數(shù)學(xué)、力學(xué)等解析方.法計(jì)算基巖、覆蓋土層中地。震加速度時(shí)程。作為輸入地震波。在地震動(dòng)特性中，對(duì)結(jié)構(gòu)破壞有重要影響的因素為地震動(dòng)強(qiáng)。度、頻譜特性和強(qiáng).震持續(xù)時(shí)間等..地震動(dòng)強(qiáng)度一。般由地震動(dòng)加。速度峰值大小.來(lái)表示，頻譜特性可由.地震動(dòng)加速度。時(shí)程的主要周。期表示,它受許多

6、因素.的影響,如震源的特性、震中距離、場(chǎng)地條件等。因此在選擇強(qiáng).震記錄時(shí)，除了最大峰值。加速度應(yīng)符合橋梁所在地區(qū)的烈度要求外,場(chǎng)地條件也應(yīng)。盡量接近，也就是該地震加速度時(shí)程的。主要周期應(yīng)盡量接近于橋址。場(chǎng)地的卓越周。期。地震動(dòng)的輸入。模式直接關(guān)系。到地震反應(yīng)分。析的結(jié)果，要根據(jù)實(shí)際情.況慎重選取。規(guī)范規(guī)定,對(duì)于抗震設(shè)防烈度為9度的懸臂結(jié)構(gòu)和預(yù)。應(yīng)力混凝土剛。構(gòu)橋等，應(yīng)考慮豎向地.震作用與水平地震作用的不.利組合。地震動(dòng)的輸入。模式又可分

7、為.同步、不同步單點(diǎn)輸。入和同步、不同步多點(diǎn)輸入。對(duì)于中、小橋梁，可假設(shè)所有支。承點(diǎn)上的水平。地面運(yùn)動(dòng)都是相同的,因而進(jìn)行同步。輸入。對(duì)于橋梁長(zhǎng)度（或單跨跨度)很大的橋梁,各支承點(diǎn)可能.位于顯著不同的場(chǎng)地土上，因此應(yīng)考慮地。面運(yùn)動(dòng)的空間。變化性，進(jìn)行多點(diǎn)輸入。。２ 橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性2。1 動(dòng)態(tài)地震力計(jì).算方法計(jì)算地震力常用的方法有逆。迭代法、Ｒeilｅi.gｈ—Rｉtz法、Jacobi。法、R１tZ向量。迭代法、子空間迭代法。和Lａri