大跨度鋼管混凝土拱橋自振特性及地震響應(yīng)分析.pdf

1、近幾十年來，隨著鋼管混凝土結(jié)構(gòu)理論的不斷完善，鋼管混凝土拱橋得到了迅速發(fā)展，抗震問題仍是大跨度鋼管混凝土拱橋需要深入研究的問題。目前我國規(guī)范對大跨度鋼管混凝土拱橋的抗震問題無明確規(guī)定，從有關(guān)橋梁抗震的文獻(xiàn)看，對大跨度鋼管混凝土拱橋地震響應(yīng)性能的研究仍然較少。本文針對大跨度鋼管混凝土拱橋的自振特性及地震響應(yīng)進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的分析。 1.本文針對338m跨度的鋼管混凝土拱橋，即南寧大橋，建立了適合于地震響應(yīng)分析的有限元模型。利用有

2、限元分析軟件ANSYS，通過適當(dāng)簡化建立鋼管混凝土拱橋的結(jié)構(gòu)模型，作為進(jìn)行動(dòng)力分析的基礎(chǔ)，計(jì)算鋼管混凝土拱橋的自振特性，分析橫撐剛度、拱肋剛度、吊桿等對橋梁結(jié)構(gòu)自振特性的影響。 2.根據(jù)南寧大橋的地質(zhì)情況，結(jié)合規(guī)范地震反應(yīng)譜，建立譜曲線，分別考慮大橋在縱向、橫向、豎向地震作用下的響應(yīng)。以及在最不利組合地震動(dòng)輸入作用下的結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)。通過分析，豎向地震作用對結(jié)構(gòu)的影響不能忽略。 3.運(yùn)用時(shí)程分析法，分析拱橋在一致激勵(lì)和行波

3、效應(yīng)作用下地震響應(yīng)?？傻貌煌较虻牡卣鹱饔?，拱橋的地震響應(yīng)的最大值和最大值所處的位置是不同的；在地震分析中，計(jì)入豎向地震作用和考慮行波效應(yīng)時(shí)，地震響應(yīng)都增大。因此考慮豎向地震和行波效應(yīng)是非常必要的。 4.通過對橋梁的非線性因素的分析，結(jié)合相應(yīng)的規(guī)范建立鋼管混凝土的本構(gòu)關(guān)系。通過對南寧大橋進(jìn)行材料非線性、幾何非線性和雙重非線性地震響應(yīng)分析，可得材料非線性對橋梁的地震響應(yīng)影響不大，因?yàn)殇摴芑炷两M合材料處于彈性狀態(tài)；幾何非線性對大橋