中大跨度悬索桥抗震性能影响分析

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大跨度悬索桥地震反应分析及其抗震性能评价

维普资讯
第２９卷第１期
２００７年２月
工程抗震与加固改造
Ｖ０．９．１２Ｎｏ．１Ｉｅｒｂ．２ｏＯ７
ＥａｔｑａｅＲｅｉｔｎｇｎｅｉｇａｄＲｅｒｆｔｎｒｕｋｓｓａｔＥｎｉｅｒｎｔｏｔｉｇｈｎｉ
能验算。反应谱分析考虑了周期和阻尼比调整，程分析时考虑了地震动空间变异性的影响，线性分析考虑几何刚度变时非化、位移以及梁柱效应的影响。抗震性能验算分为强度验算和位移验算。大［键词】悬索桥；地震反应分析；非线性；震性能关抗［图分类号】Ｕ４．５中４８２［献标识码】Ａ文
Ｋｅｗｏｄ：ｕｐｎห้องสมุดไป่ตู้ｉｎｂｉｇ；ｓｉｍｃｒｓｎａｓ；ｎｎｉｅｒ；ｓｉｃｐｒｒａｃｙｒｓｓｓｓｏｒｅｅｓｅｐｓａｌｉｅｄｉｏｅｎｙｓｏｎａｉｅｓｆｍｎｅｌｙｔｉｍｅｏ
o表2宜昌侧桥塔塔顶位移线性时程法非线性时程法地震作用激励方爪横桥向cm反应谱法工况1工况2工况3工况1工况2工况311lo9809l12l105100l21纵桥向em18518222449118l225491竖桥向cm23l226226226226226226表3加劲梁跨中位移淤线性时程法非线性时程法激励方小横桥向cm工况1工况2工况3工况i工况2工况370088288l70488188l纵桥向em25022332225l225322竖桥向em208820972377208620962377剪力kna桥塔剪力弩矩knmb桥塔弯矩图3横桥向地震作用下桥塔内力和位移雕一04008001200160020002400剪力kna1桥塔剪力星一坦按弯矩knmb桥塔弯矩目v惺辫图4纵桥向地震作用下桥塔内力和位移位移erac轿塔位移位移emc桥塔位移二鏊黼l11

中央扣对大跨悬索桥抗震性能影响研究

中央扣对大跨悬索桥抗震性能影响研究郭福宽;刘立鹏;朱豪军;乔洪义【摘要】依托某大跨悬索桥,基于有限元建立不同形式的中央扣悬索桥模型,分别进行模态分析和动力时程分析,研究不同中央扣形式对大跨度悬索桥动力性能和抗震性能的影响规律.结果表明:在动力性能方面,中央扣的设置会提高悬索桥的整体刚度,对反对称振型影响较大,且能够有效抑制纵飘振型,其中刚性中央扣可以使主缆振动的振型提前;在抗震性能方面:纵桥向,中央扣的设置使得主梁的纵向位移减小、主梁和跨中主缆的内力增大,其中刚性中央扣效应明显,而中央扣的设置对其它位置的位移和内力影响不大;横桥向,仅刚性中央扣的设置造成主梁跨中部分的剪力增大,而其它位置的位移和内力没有较大变化.结果可为同类型桥梁设计提供参考及依据.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】4页(P44-47)【关键词】大跨度悬索桥;中央扣;动力性能;抗震性能【作者】郭福宽;刘立鹏;朱豪军;乔洪义【作者单位】哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,哈尔滨150090;中铁大桥科学研究院有限公司,武汉430034;哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,哈尔滨150090;哈尔滨工业大学交通科学与工程学院,哈尔滨150090【正文语种】中文【中图分类】TU393.3在跨中设置结构合理的中央扣是提高悬索桥结构刚度的有效措施。

自20世纪50年代美国的新塔科马大桥上首次采用以来，中央扣共形成了三种设置形式[1] ：①将主梁在跨中位置采用相对固定的连接形式与主缆相连，如三角桁架等刚性中央扣；②建立梁与缆跨中位置的纵向约束，通过采用一对或者多对斜吊杆实现，即柔性中央扣；③在跨径中央位置把主梁和主缆直接固结。

彭旺虎等推导设置中央扣的连续型悬索桥振动微分平衡方程，指出在反对称扭转振动时，主缆在中央扣前、后会产生反对称的附加缆力，从而提高该振型的频率[2]。

浅谈悬索桥的抗震分析

３研究现状分析和建议
通过对国内和国外的悬索桥的抗震研究分析，可以知道地震响应下，对桥梁的影响有行波效应，阻尼器。但是还有一些方面是不够的，比如自锚式悬索桥的受力特性及减震的控制等。另外还不能够考虑材料的非线性的因素。而对于地锚式的悬索桥的结构特性比不上自锚式，因此我的建议为对自锚式悬索桥进行非线性地震响应分析，研究阻尼器对地震响应的影响。
案
在２００７年间，方海等人研究出自锚式悬索桥采用应变能比例法合理的考虑其阻尼特性并计算其的动力性能，获得采用恒定阻尼比得出的地震响应的结果要低。在２０１１年间，杨盂刚等人研究磁阻尼器的力学性能得到非线性滞回模型，并且把桥当作单自由度系统，获得由于不同地震波作用下的自锚式悬索桥的减震效
在我国地锚式的悬索桥的抗震研究比较少。不过曹哲研究了地锚式三塔四跨悬索桥的地震响应分析，得出了如下结论：在各种视波速行波效应下，非一致激励的行波对内力分布没有影响，对边塔的纵向位移有影响。另外还有其他研究人员也进行过抗震研究，在此不一一讲述。
我们知道自锚式的悬索桥的主要振动在桥的上部结构和基础部分的振动。首先可以利用能量原理的Ｒｌａｅｉｈｄ法获得桥的自动频率公式，再用有限元软件建模型得到自动特性结果。之后利用规范得到反映谱，利用其理论得到地震响应时程分析；最后对截面Ｍ一分析，分析自锚式悬索桥的地震响应性，以此来确定阻尼器的力学参数和安放位置，能够使桥减震。而具体的研究方法如下：（１）采用合适的振型形状函数的Ｒａｙｅｉｇｈ法，得到桥的自动频率公式，其中

中大跨度悬索桥抗震性能研究的开题报告

中大跨度悬索桥抗震性能研究的开题报告
标题：中大跨度悬索桥抗震性能研究
研究背景：
悬索桥是一种特殊的桥梁结构，在工程实践中得到了广泛应用。

然而，由于悬索桥本身结构的特殊性，其抗震能力受到了限制。

在地震发生时，悬索桥存在较大的震动幅度，会对桥梁的稳定性和安全性造成一定的威胁。

因此，对悬索桥的抗震性能开展研究具有重要意义。

中大跨度悬索桥作为一种具有较大复杂性和特殊性的悬索桥，其抗震性能的研究具有重要的实际应用意义。

本次研究旨在探究中大跨度悬索桥在地震作用下的抗震能力，为保障其稳定性和安全性提供科学的依据。

研究内容：
（1）中大跨度悬索桥结构特征分析：对中大跨度悬索桥的结构特征进行分析，确定其受力情况和结构的特殊性。

（2）地震动力分析：以低、中、高、超高地震区为例，分析中大跨度悬索桥在不同地震作用下的动力响应特性。

（3）有限元模拟分析：根据中大跨度悬索桥的实测数据，建立相应的有限元模型，并进行地震动力分析。

（4）关键节点响应特性分析：分析中大跨度悬索桥在地震作用下关键节点的响应特性和变形情况，研究其抗震性能。

研究意义：
本次研究可以为中大跨度悬索桥的抗震设计提供科学依据，进一步提高其抗震性能和安全性能。

同时，该研究还可以为其他悬索桥的抗震设计提供借鉴和参考。

研究方法：
本次研究采用有限元模拟分析、实测数据分析等方法，结合现场实
验和文献研究，对中大跨度悬索桥的抗震性能进行研究。

具体方法包括：建立有限元模型、进行地震动力分析、分析关键节点响应特性等。

某大跨度悬索桥抗震、抗风技术研究

总第２９３期交　通　科　技Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．２９３　２０１９年第２期Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．２Ａｐｒ．２０１９ＤＯＩ　１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７５７０．２０１９．０２．００４收稿日期：２０１８－１０－１５某大跨度悬索桥抗震、抗风技术研究李　奇（中铁大桥勘测设计院集团有限公司　武汉　４３００５６）摘　要　以某单跨８３８ｍ的钢－混悬索桥为例，介绍了该大跨度悬索桥的抗震、抗风标准及采用的减震、抗风措施。

即通过在塔梁之间设置４套阻尼器，降低结构纵向地震位移响应；通过设置中央扣索，增加结构的反对称扭转频率；通过设置稳定板，提高结构颤振临界风速，并起到抑制涡振振幅的作用。

关键词　地震　风速　阻尼器　颤振　稳定板桥梁在地震、风荷载下的安全性能一直是桥梁设计过程中的重要研究课题。

宜昌至喜长江大桥是重要的交通要道，为大跨度悬索桥，在工程减灾方面更需特别关注，因此，设计过程中对结构的抗震、抗风性能进行了专项研究［１］，并提出了相应的技术措施。

１　工程概况宜昌至喜长江大桥上距葛洲坝２．７ｋｍ，下距夷陵长江大桥４．９ｋｍ，工程全长３　２３１ｍ，按照双向６车道、行车速度６０ｋｍ／ｈ设计，其中主桥采用单跨８３８ｍ钢板结合梁悬索桥，桥式布置见图１。

图１　主桥桥式布置图（单位：ｍ）主塔采用钢筋混凝土结构，塔高１０７ｍ，主塔基础采用１８根直径２．８ｍ的钻孔桩。

主梁全宽３３．２ｍ，中心线处梁高３．０２ｍ。

钢梁由两侧的主梁通过横梁连接而组成。

混凝土桥面板全宽为２５．０ｍ，板厚０．２２ｍ［２］，通过布置于钢主梁、钢横梁和小纵梁顶板上的剪力钉与钢梁结合后共同受力，主梁横断面布置见图２。

图２　主梁横断面图（单位：ｃｍ）２　工程环境２．１　地震至喜长江大桥所在的宜昌地区地震基本烈度为ＶＩ度，桥址区场地类别为ＩＩ类，工程场地不同超越概率的地表水平加速度峰值［３］见表１。

表１　地震动参数表超越概率ａｍａｘ／ｇ　Ｔ１／ｓ　Ｔｇ／ｓ１００年６３％０．０４２　３　０．１　０．４０１００年１０％０．１２８　４　０．１　０．４０１００年３％０．１９２　５　０．１　０．４０２．２　风速桥址地面以上１０ｍ，频率为１／１００的１０ｍｉｎ平均最大风速ｖ１０＝２４．１ｍ／ｓ，本桥所在位置较为开阔，为Ｂ类地貌，换算到桥面标高处的设计风速为３０．２ｍ／ｓ。

悬索桥震害

悬索桥震害Point Pleasant桥也被称作银桥，因为它的外表涂料是银白色它横越美国俄亥俄河，1929年建成，如图4—l所示。

桥全长l 460英尺，主跨700英尺，塔架高131英尺。

这座悬索桥和其他悬索桥相比有它自己的特点。

(1)主索不是由上千根细金属丝组成，而是像自行车上的链条那样由许多眼杆联接而成。

其构造如图4—2所示。

(2)首次用高强度钢材制造眼杆。

在历史上，于1826年建成的Menai Straits悬桥的主索用的材料是熟铁。

(3)首次将主索的眼杆兼作桥身加强衍架的上弦杆件。

这样，眼杆作为衍架上弦杆受的压力可抵消减弱它作为主索受的拉力。

(4)加强衍架呈变截面状和内力分布不均匀性相匹配。

为了和加强衍架的节间距相对应，各段眼杆的长度不等，但都超过了l 5英尺。

在大约一半的节间里，索和上弦共用同一的眼杆。

主素的锚固墩做得很大，每个墩子郡建立在40 5根钢筋混凝土桩基上。

显然，这样的设计可谓独具匠心，既巧妙，又安全。

然而l 967年12月l 5日下午5：oo，不幸的事发生了。

那是一个很冷的日子，气温-1℃。

当时，桥上的汽车很多，处于高峰期，因为那正是出去买圣诞节物品的人们回家的时候。

忽然，一声巨响，1460英尺长的桥梁落入了冰冷的河水里，带下去的还有37辆各种型号的汽车，造成46人死亡。

为了找出失事的原因，在河水中打捞出尽可能多的桥梁构件，像拼图玩具似地摆满了河岸附近的24英亩场地。

根据桥身塌落的运动过程以及元件的破损状况，判定这场灾难起源于主索中一根眼杆(图4—l中箭头所示)首先断裂。

对断口作显微检验发现，眼杆内部原本就存在有微小裂纹，这是在冶炼和锤击成型过程中留下的。

又由于热处理时的温度不能完全控制，所以在眼杆钢材的芯部仍然有脆性不断发展。

经历了40个冬夏的冷热循环，裂纹扩大与合并，再加上久锈蚀，最终断裂，使整个链条退出了工作。

这种一环破坏、全链垮的缺点对于链条式主索而言是明显的。

但对于钢丝绳主索而；情况有很大的不同。

大跨栈桥结构布置与抗震性能分析

线如图所示，地震动持续时间为ｓ。
３结果比较与分析
本文进行了三种工况的模拟：７度小震（３５ｇ￣）弹性分析（工况一）；７度中震（１００ｇａ１）弹塑性时程分析（工况二）；７度大震（２２０ｇａ１）弹塑性时程分析（工
０引言
影响栈桥结构设计与抗震性能的因素很多，需要结合具体条件对不同的情况进行具体分析，本文将结合某栈桥工程，对整个结构体系的布置原则与主要构件形式进行分析，特别是抗震性能等相关问题进行总结，希望以工程
建筑结构口隧豳圈大跨来自桥结构布置与抗震性能分析
摘要：针对大跨度栈桥整体结构特点，利用ＭＩＤＡｓＧＥＮ有限元分析软件对其进行了三种地震动强度下的弹塑性时程分析，并与弹性时程分析进行对比。对抗震性能进行分析总结，对今后输煤栈桥设计施工具有指导作用。关键词：抗震性能；支柱顶；模型建立
务中心等生产、生活配套用房等。其中连续大跨栈桥采用钢桁架形式，全桥总长为１７２．５ｍ，共四跨，各跨跨度
而了解结构塑性损伤和变形特点、刚度退化特点，确定结构薄弱部位，推断结构是否满足“ 大震不倒 ” 的设防水准要求，并对结构薄弱部位提出合理的加强

大跨度轨道交通桥梁抗震性能分析

大跨度轨道交通桥梁抗震性能分析发布时间：2022-11-16T01:24:19.707Z 来源：《中国科技信息》2022年第7月14期作者：逯祥洲[导读] 大跨度轨道交通桥梁在城市交通中发挥着重要的作用逯祥洲株洲时代新材料科技股份有限公司湖南省株洲市412000摘要：大跨度轨道交通桥梁在城市交通中发挥着重要的作用，由于其多由高架桥和轨道组成，其抗震性能与减隔震设计一直是相关研究的重点。

本文结合前人研究，采用MIDAS Civil对已有的大跨度轨道交通连续梁桥进行计算与分析，得到以下三点结论：（1）不论是研究摩擦摆支座还是盆式支座对桥梁抗震性能的影响，不能忽略桥梁轨道约束的作用。

在考虑轨道约束作用后，桥梁固定墩的墩顶位移与墩底弯矩显著增加，若不考虑其作用，则会对桥梁的抗震性能及减隔震设计造成一定影响；（2）采用摩擦摆支座能显著降低固定墩墩顶位移及墩底弯矩，使得整座桥梁的抗震性能显著提高，但仅适用于设计周期短、承载力要求低的轨道交通桥梁；（3）采用活动盆式支座既能满足桥梁的高承载力设计也能保证强震作用下桥梁的抗震性能，但需要搭配适合的弹塑性减震耗能装置。

关键词：大跨度；轨道交通桥梁；抗震性能；减震性能；隔震1 引言桥梁作为一种从古至今的交通工具，可谓是历史悠久、横贯中古。

桥梁可以跨越山川，极大地提高了运输物资、对外交流的便利性，在我国经济的高速发展中扮演着至关重要的角色。

但近年来，全国乃至全世界的桥梁不仅在技术上趋近于成熟，在数量也已经接近饱和了。

而且在桥梁悠久的发展历史中，其不仅在功能上进行研究，也在其造型的美观化上下了不少功夫。

如何设计出造型优美且施工技术能跟上的，同时又能完美发挥桥梁的沟通联结作用的桥梁是当今桥梁设计的一个重要课题。

但是桥梁始终有缺陷，那就是在面对地势复杂且巍峨险峻的山体时，桥梁并不能起到贯通山体连接两路的作用。

这时候就需要隧道了。

虽然以前有老话说：“桥梁隧道不分家”，在学科划分上桥隧也确实属于同一个专业，但现在随着隧道的大量应用，无论是在山区交通还是城市交通中，适用于桥梁的一些理论终究不适用于隧道。

大跨度桥梁常见震害及抗震设计方法浅析

大跨度桥梁常见震害及抗震设计方法浅析摘要：我国是一个地震多发国家，地震灾害给人们的财产安全带来了巨大的损失；为更好的对大跨度桥梁进行抗震设计，现对桥梁的一些常见震害进行了汇总和分析，阐述了桥梁抗震设计的原理和方法，利用Midas/civil 2015对某大跨径连续刚构桥进行有限元建模，并对模型进行地震反应谱分析和时程分析得到各控制截面的位移响应数据，通过对计算数据进行分析，对桥梁抗震设计的计算方法提出相关建议。

关键字：大跨度桥梁；震害；抗震；设计方法0 引言我国位于世界两大地震带之间，是一个地震多发的国家。

据不完全统计中国大陆平均每年发生5级以上地震20次。

随着经济的发展和现代化水平的提高，人们对现代交通的依赖越来越强。

大跨度桥梁是整个交通工程中的核心工程，其投资大对国民经济有着重大的影响，故对大跨径桥梁进行抗震设计分析是很有必要的。

本文着重对常见震害进行列举并对震害原因进行分析，同时对大跨度桥梁抗震设计原理进行分析，形成一套比较常规的设计思路并提出自己的建议。

1 桥梁震害桥梁按照破坏位置的不同，主要分为桥梁上部结构破坏，支座破坏和下部结构破坏。

桥梁上部结构震害主要分为桥梁上部结构的自身震害、位移震害和碰撞震害。

在地震过程中桥梁由于自身遭受地震作用而破坏的情况并不多见。

其中对整个结构影响比较大的是位移震害中的桥梁上部结构纵向位移和落梁震害。

落梁震害主要是由于桥梁上部结构的位移超过了墩（台）的支撑面尺寸所致。

撞击震害比较典型的有：相邻跨上部结构的碰撞，相邻桥梁间的碰撞，以及上部结构与桥台的碰撞。

撞击力会大大增加墩柱的剪力，严重时会导致墩柱的剪切破坏，从而引起桥梁倒塌。

桥梁支座历来被人们认为是整个桥梁结构中抗震性能最为薄弱的环节。

支座的破坏形式一般为：支座的脱落、锚固螺栓剪断、支座垫石破坏、支座本身构造破坏等。

造成桥梁支座震害的原因主要是在进行桥梁设计时没有充分考虑支座抗震的要求，支座连接和支挡构造措施设置不足，以及支座本身材料性能方面的缺陷。

大跨度悬索桥行波激励地震反应分析

大跨度悬索桥行波激励地震反应分析郭发忠【摘要】为探讨大跨度悬索桥梁抗震设计理论问题，利用基于大质量法的多支承激励运动方程，研究非线性多支承激励地震响应，分析桩-土-结构相互作用对动力特性和地震反应的影响，以及行波效应对地震反应的影响。

分析表明，主塔为嵌岩桩时，考虑桩基础的桩-土-结构相互作用后会使结构的内力反应减小，行波效应对结构内力反应影响不大，加劲梁与边梁在主塔下横梁支承处的纵向相对位移可达0.6 m。

%In order to investigate theoretical issues in wind and earthquake resistance design of large-span suspension bridges, this paper studies the response of nonlinear multi-support excitation to earthquake by-means of motion equations of multi-support excitation based on the large-mass method ( LMM ) , and analyzes impacts of interactions of pile-soil-structure on dynamic properties and seismic response and influences of traveling wave effect on seismic response. In accordance with the analysis of the paper, the traveling wave effect does not have great influence on response of internal force of structure since the interactions of pile-soil structure in consideration of pile foundation will reduce the response of internal force of structure when the socketed pile is employed for main tower, and the longitudinal relative displacement between reinforced beam and side beam at supporting place of lower transverse beam of main tower can be up to 0.6 m.【期刊名称】《公路交通技术》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P60-62,71)【关键词】地震;悬索桥;有限元;动力反应【作者】郭发忠【作者单位】浙江交通职业技术学院路桥学院，杭州311112【正文语种】中文【中图分类】U448.251 工程模型概况大跨度悬索桥的结构特性，决定其具有独特的动力特性和抗震性能。

大悬臂城市桥梁抗震性能分析

５结语
建立了空间动力计算有限元模型，并进行了结构动力特性分析，然后采用反应谱分析法和时程分析法分别对Ｅ１（重现期１００ａ，小震）地震作用和Ｅ２（重现期约２０００ａ，大震）地震作用下的结构地震响应进行了分析，并对其抗震性能进行了验算，得到以下结论：
３．１地震动反应谱根据《中国地震动参数区划图》（ＧＢ１８３０６—
２００１），水平向设计基本地震加速度峰值为０．１ｇ，场地类别为 Ⅱ类，设计特征周期为０．３５ｓ，结合《城市桥梁抗震设计规范》（ＣＪＪ１６６— ２０ｌ１）１４１的要求，本桥为乙类桥梁，对应Ｅ１和Ｅ２地震水平反应谱超越概率分别为５０年超越概率６３％（重现期１００年）和５０年超越概率２．５％（重现期约２０００年），水平向地震动反应谱如图３所示。竖向设计加速度反应谱由水平向设计地震动加速度反应谱乘以竖向／水平向谱比函数尺。本桥桥址为基岩场地，
本桥的前五阶振型主要以全桥横向振动为主，表明该桥横桥向刚度较纵桥向弱。结构纵向振动出现较晚，处于地震动反应谱的中短周期，地震时结构纵向需承担较大的地震力。
３地震动输入及地震响应分析
６６桥梁结构
ＤＯＩ：１０．１６７９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｓｄｑｙｆｈ．２０１８．（１２．０１７

悬索桥在地震荷载作用下的动力分析研究

113　2020年12月中国建材科技第２９卷　第6期　0 引言悬索桥的跨度长度可超越其他类型桥梁的跨度限制，1931年建成的跨度超1000米的乔治华盛顿大桥标志着大跨度桥梁时代到来。

但是，悬索桥由于桥梁跨径增大，其极限承载力问题也变得更重要，同时，地震、风等动态荷载对桥梁结构的影响引起了众多关注，例如，由于风荷载影响，美国塔科马大桥的倒塌意味着跨度的增加停止了，1997年翁布里亚-马尔凯（意大利）地震对悬索桥造成了巨大破坏。

因此，对悬索桥进行地震荷载的动态分析研究非常必要。

计算机使得分析桥梁模型更具直观性，在桥梁工程中常用大型通用有限元程序建立有限元模型进行计算分析,这就要求有限元模型尽可能反映实际情况[1]。

目前，商业有限元软件有Lusas ，Ansys ，Etabs ，Midas ，SAP 2000等。

采用不同的建模方法（如梁格法）或不同尺寸（如2D 或3D 建模）对同一桥梁的不同模型的结果进行比较有重要意义，如有着纵向浮动系统的自锚式悬索桥在受到纵向地震波时会有强烈的振动响应，而受到横向地震波时地震特性则变得温和。

这表明，在模拟纵向地震波的影响时，考虑横向效应的2D 和3D 模型可以产生合理的结果[2]。

1 桥梁模型建立本文对上部结构为板式的悬索桥梁模型进行模拟，其主跨长度135m ，边跨长度67.5m ，塔高40m ，桥墩高度10m ，桥面的宽度和厚度分别是11m 和0.5m ，吊杆的直径是0.0767m ，斜拉索的直径是0.2425m 。

在模拟计算过程中，边界条件、材料特性及加载条件按真实场景设置，其中，表悬索桥在地震荷载作用下的动力分析研究Dynamic analysis of suspension bridge under seismic load竹宇波（浙江同济科技职业学院，浙江杭州 311231）摘要：有限元分析被广泛用作建立桥梁模型并产生准确结果的有效方法。

本文采用有限元软件LUSAS 对上部结构为板式的悬索桥建立2D 、3D 梁格模型，进行梁格法的空间计算，分析2D 、3D 模型的优缺点，同时比较梁格模型在线性计算和非线性计算下结论的差异性，最后通过壳有限元分析法建立模型进行计算，比较与梁格模型的不同特点。

大跨度三塔悬索桥地震位移控制效果对比

大跨度三塔悬索桥地震位移控制效果对比ZHENG Wenzhi;WANG Hao;ZHANG Yuping;ZOU Zhongqin;WANG Chunfeng【摘要】针对地震作用下超大跨度悬索桥梁端位移过大的问题,通过附加减震阻尼器保证桥梁结构的安全至关重要.考虑行波效应对大跨度悬索桥地震响应的影响,以主跨2×1080 m的大跨度三塔悬索桥泰州大桥为研究对象,研究了弹性拉索、黏滞阻尼器、软钢阻尼器控制超大跨度悬索桥地震响应的最优参数取值,并对比了其地震响应控制效果.结果表明:弹性拉索和软钢阻尼器可较好的控制塔梁相对位移;黏滞阻尼器对塔梁相对位移的控制效果次于弹性拉索和软钢阻尼器,但黏滞阻尼器在控制塔梁相对位移的同时未显著增加塔底内力.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2019(040)002【总页数】6页(P279-284)【关键词】大跨度三塔悬索桥;行波效应;弹性拉索;黏滞阻尼器;软钢阻尼器;位移控制【作者】ZHENG Wenzhi;WANG Hao;ZHANG Yuping;ZOU Zhongqin;WANG Chunfeng【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TU448.25超大跨度桥梁地震作用下的安全性能是实现交通运输重要枢纽功能的保证，大跨度缆索支撑桥梁强震作用下的减震控制已是研究的热点工程问题之一[1-2]。

随着悬索桥跨度的逐渐增大，采用全漂浮、缆索支撑等隔震体系尽管减小了桥塔地震作用下的内力，却也导致塔梁相对位移过大。

强震作用下，主梁纵向位移超过允许值会引发诸多工程问题，如过大的塔梁相对位移会导致伸缩缝发生破坏、缆索的疲劳断裂、主梁与相邻跨引桥发生碰撞引起落梁等破坏[3-4]。

作为一种新桥型，强震作用下的动力性能比双塔悬索桥更复杂。

与此同时，行波效应是影响大跨度悬索桥地震响应的主要因素之一，会引起地震总持时发生改变，同时也会引起结构响应峰值的出现时间与峰值大小均发生改变，故大跨度悬索桥强震作用下的地震响应分析应考虑行波效应的影响[5-6]。

超大跨悬索桥抗震性能分析

超大跨悬索桥抗震性能分析摘要：为研究超大跨悬索桥的抗震性能，本文采用MIDAS Civil 2010中悬索桥建模助手建立了主跨2000m的超大跨悬索桥，并选取了taft波、San Fernando 地震波对该桥进行不同方向的激励，对结构的位移、内力进行分析。

分析结果表明：悬索桥在地震波顺桥向、横桥向激励下，主塔内力的变化均比较复杂，因此在进行悬索桥设计时，要考虑地震波对悬索桥的不利影响。

竖向地震波对主塔位移的影响较小，但是对主塔内力的影响较大，因此在进行超大跨悬索桥抗震设计时，要考虑竖向地震波对超大跨结构的不利影响。

1.概述从国内外桥梁建设里程来看，大跨径桥梁，特别是跨径超过1000m的桥梁，其首选的桥型就是悬索桥。

超大跨悬索桥的建设水平在很大程度上反映了一个国家的桥梁建设水平，进入本世纪以来，悬索桥的建设取得了飞跃的发展。

国内外很多建设或正在规划的跨海大桥，如意大利墨西拿海峡大桥、直布罗陀海峡大桥、舟山西堠门大桥、琼州海峡大桥等[1]，其主桥都是超大跨悬索桥，毋庸置疑，21世纪将是超大跨悬索桥建设的飞跃发展时期。

但是超大跨悬索桥造价高，结构损坏对交通、经济的影响较大，因此研究超大跨悬索桥在地震作用下的响应机制、如何降低超大跨悬索桥在地震作用下的破坏就显得尤为重要[2]。

2.工程概况为了研究超大跨悬索桥在地震作用下的响应机制，本文采用MIDAS中悬索桥建模助手建立主跨2000m的超大跨悬索桥，其有限元模型如下图所示。

图1 超大跨悬索桥有限元模型本文主要研究超大跨悬索桥在地震波作用下的地震响应，由于多点激励、桩-土-结构相互作用、行波效应比较复杂，难以定量描述，因此本文研究中，暂不考虑以上三种作用的影响。

3.动力特性分析研究桥梁的抗震性能，必须先了解桥梁结构的动力特性，主要包括结构的周期、自振频率以及振型特点等，这样才能更进一步的研究桥梁结构的抗震特性。

但是在用有限元分析结构的动力特性时，要对结构的质量、边界条件、刚度等进行精确模拟，这样才能精确分析出桥梁结构的动力特性。

超大跨悬索桥抗震性能分析

分析结果表明：悬索桥在地震波顺桥向、横桥向激励下，主塔内力的变化均比较复杂，因此在进行悬索桥设计时，要考虑地震波对悬索桥的不利影响。

竖向地震波对主塔位移的影响较小，但是对主塔内力的影响较大，因此在进行超大跨悬索桥抗震设计时，要考虑竖向地震波对超大跨结构的不利影响。

关键词：超大；悬索；抗震1.概述从国内外桥梁建设里程来看，大跨径桥梁，特别是跨径超过1000m的桥梁，其首选的桥型就是悬索桥。

超大跨悬索桥的建设水平在很大程度上反映了一个国家的桥梁建设水平，进入本世纪以来，悬索桥的建设取得了飞跃的发展。

2.工程概况为了研究超大跨悬索桥在地震作用下的响应机制，本文采用MIDAS中悬索桥建模助手建立主跨2000m的超大跨悬索桥，其有限元模型如下图所示。

图1超大跨悬索桥有限元模型本文主要研究超大跨悬索桥在地震波作用下的地震响应，由于多点激励、桩-土-结构相互作用、行波效应比较复杂，难以定量描述，因此本文研究中，暂不考虑以上三种作用的影响。

但是在用有限元分析结构的动力特性时，要对结构的质量、边界条件、刚度等进行精确模拟，这样才能精确分析出桥梁结构的动力特性。

大跨度悬索桥地震响应分析的历史和现状

大跨度悬索桥地震响应分析的历史和现状作者：孙华怀吴昊来源：《中国科技博览》2015年第14期[摘要]对大跨度悬索桥地震响应分析的研究历史和现状进行了评述。

首先介绍了国内外大跨度悬索桥地震响应的研究背景、动机以及历史上的发展情况，包括动力分析理论、解析方法、数值方法以及应用方面的发展情况。

然后总结了我国在大跨度悬索桥地震响应研究方面已经做过的和正在做的工作，包括理论、解析和数值方法，重点介绍应用方面。

最后，总结目前在这方面存在的问题、将来的解决途径以及将来的研究方向。

[关键词]大跨度悬索桥地震响应行波效应中图分类号：U448.25；U441.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0339-021、引言1.1、研究背景1940年Tacoma Narrows Bridge由于风振导致垮塌，引起了工程界对桥梁振动问题的关注。

由此，对大跨度桥梁，尤其是悬索桥振动理论的研究成为大跨度桥梁设计、分析与计算必不可少的一部分。

引起桥梁振动的因素是多方面的，主要有风荷载作用、地震荷载作用以及移动偏载作用。

桥梁振动的类型主要包括有竖向垂直振动、横向扭转振动及侧向振动。

地震动是通过波的形式将荷载由桥梁的基础传给上部结构的。

由于地震波具有一定的波长，在空间传播需要一定的时间。

因此，空间距离较远的桥塔所承受的地震动显然是不同的。

由于时间差会导致地震波传播的相位差，其不同的程度随着跨度的增加而增加。

这一效应一般被称为地震的行波效应。

对于大跨度悬索桥的地震响应，应该考虑行波效应的影响。

悬索桥是由柔性的主缆和加劲梁构成的结构，研究行波效应对其地震响应的影响对于分析大跨度悬索桥在强震情况下的行为以及改进设计具有重要意义。

目前，对多塔多主跨悬索桥考虑行波效应的研究较少。

各研究者采用的理论模型和分析方法也不同。

已有的研究结果还不足以得到一致的结论，因此有必要对此进行更细致深入的研究。

自上世纪90年代以来，我国大跨度悬索桥的建设发展突飞猛进。

悬索桥抗震综述

悬索桥抗震综述摘要：本文认为大跨度桥梁的抗震设计应分两个阶段：(1)在方案设计阶段进行抗震概念设计，选择一个较理想的抗震结构体系；(2)在初步或技术设计阶段进行延性抗震设计，并根据能力设计思想进行抗震能力验算，必要时要进行减隔震设计提高结构的抗震能力。

大跨度公路梁桥的地震反应分析：(1)结构非线性地震反应分析的理论研究；(2)地震波传播过程中的多点激振效应分析；(3)桩-土-结构-水体系相互作用分析。

关键词：桥梁抗震，概念设计，延性抗震设计，非线性分析，多点激振效应1. 桥梁抗震研究进展近二十余年来，全球发生了多次破坏极大的地震，如1989年美国Loma Prieta 地震，1994年美国Nothridge地震以及1995年日本阪神大地震等，而且损失一次比一次惨重。

几次大地震一再显示了桥梁工程遭到破坏的严重后果，也一再显示了对桥梁工程进行正确抗震设计的重要性。

大跨度桥梁是交通运输的枢纽工程，进行正确有效的抗震设计，确保其抗震安全性具有更加重要的意义。

2. 大跨度桥梁抗震设计实用方法“小震不坏，中震可修，大震不倒”的分类设防抗震设计思想已广为接受，也已被有些规范采用。

采用两水平的抗震设计方法(two-level design approach)，即要求结构在两个概率水平的地震作用下，分别达到两个不同的性能标准。

两水平的抗震设计方法不久将会被各国的抗震设计规范所采用。

能力设计思想要求在一座桥梁内部建立合理的强度级配，以保证地震破坏只发生在预定的部位，而且是可控制的。

具体来说，要选择理想的塑性铰位置并进行仔细的配筋设计以保证其延性抗震能力；而不利的塑性铰位置或破坏机制(脆性破坏) 则要通过提供足够的强度加以避免。

本文认为大跨度桥梁的抗震设计应分两个阶段进行：(1)在方案设计阶段进行抗震概念设计，选择一个较理想的抗震结构体系；(2)在初步或技术设计阶段进行延性抗震设计，并根据能力设计思想进行抗震能力验算，必要时要进行减隔震设计提高结构的抗震能力。

悬索桥上部结构的抗震设计

悬索桥上部结构的抗震设计【摘要】大跨悬索桥必须进行可靠的抗震设计。

由于悬索桥第一自振周期长达几十秒,有多达百余个自振周期密集在0.5～5 s区段内,现行桥梁抗震规范不适用于大跨悬索桥。

配合交通部“公路悬索桥设计规范”编制的研究工作,讨论了反应谱5 s以上长周期段、反应谱振型分解法的振型组合方式及应组合的振型数、以及时程积分时的地震记录的持续时间对大跨悬索桥地震反应的影响,发现它们的影响十分显著。

从而对悬索桥上部结构抗震设计的某些要点提出建议。

【关键字】悬索桥，上部结构，抗震设计一．前言近年来中国已设计了4座大跨悬索桥。

一些大跨悬索桥(以下简称悬索桥)正在规划中。

中国已积累了悬索桥设计施工的经验,有条件深入进行大跨桥的科研。

在此背景下,交通部开始编制“公路悬索桥设计规范”。

由于悬索桥的结构特性,其抗风抗震问题尤为复杂。

现有的桥梁的设计规范不适用于悬索桥。

本文根据悬索桥的特点讨论了悬索桥的抗震设计。

作为作者研究工作的一部分,本文讨论了有关反应谱长周期分量及其影响、振型组合方法、参与组合的振型数、时程积分时地面加速度记录持续时间及竖向地震分量的影响。

二．两座悬索桥的地震反应虎门桥采用了薄壁钢箱梁,单跨888 m, RC桥塔高148 m。

计算模型见图1。

青马桥使用了桁架式双层钢加劲梁,连续三跨455 m+1 377 m+300 m，RC桥塔高206 m,计算模型见图2。

本文计算了两座桥的前140阶自振周期、振型及振型参与系数。

图1虎门桥计算模型图2 青马桥计算模型选择1940年El Centro和1994年Northridge地震Sandberg的三分量地面加速度记录作为地震输入。

前者的强震仪周期99 ms,带通滤波器通频带0.07～25 Hz,记录长度53.74 s。

后者的强震仪为SSA-1型,周期18.8 ms,带通滤波器频带宽度0.09～48 Hz,记录长度60 s。

本文计算了前者的0～20 s加速度反应谱,后者带有0～12 s加速度反应谱。

浅谈大跨度桥梁结构抗震分析

影响结构的基本动力反应特征。桥梁结构的阻尼主要由两类阻尼组成，即结构本身所具有的阻尼及周围介质提供的阻尼。结构本身的阻尼主要取决于结构类型、材料、筑构方式及各种部件之间的连接方式；而周围介质提供的阻尼主要是桥梁墩台及台后填土提供的约束阻尼、摩擦耗能等。一般桥梁结构地震响应分析中，阻尼可用阻尼比的形式计人；对而
义。
量矩阵主对角元充大数的方法实现的，数学表达式比较简单，以得到精确的结果，可但在求解中可能会遇到一些困难。而相对运动法把位移分成动力位移和拟静力位移，因此可以得到一些重要的附加信息，即动力反应和拟静力反应，有助于分析结构在多点激励下的性能。此外，求解比较简单。因此，相对运动法应用较广。
成震后救灾工作的巨大困难，使次生灾害加重。近
年来，大跨度桥梁在高等级公路和铁路上的应用越来越多，而，跨度桥梁的地震响应比较复杂．然大相应的抗震分析、设计与评估比较困难，因此开展大跨
度桥梁的地震响应分析具有重要的理论和实际意
和支承连接条件的非线性。几何非线性问题是由结构的受力特点所导致的，结构材料的非线性性质也
人才能对结构的地震响应进行合理的分析。
在地震过程中，地面的运动在时间和空间上一
会影响结构响应，即材料非线性问题。比如大跨亦度桥梁中常用的混凝土是一种非线性性质很强的材料，只要应力超过０２～．Ｒ，．０３ａ混凝土的应力一应
。
地震灾害不仅是因其巨大能量造成大量地面构