梁拱组合体系桥地震响应敏感性参数分析

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某天桥顶部组合拱架结构的地震响应分析

某天桥顶部组合拱架结构的地震响应分析

顶 部拱架结构在地震作用沿 x轴方向输人 时的位移 响应 以 x轴及 z轴方 向为 主, 图 4 见 。其中 X轴方 向最大位移 发生在弧

3一

李海 旺,宋晓峰 : 某天桥顶部组合拱架结构的地震 响应分析
是结构跨度的 1 1 。 / 8 2 3 由结 构的轴应力与弯矩 图( 图 8和 图 9 可知 , 见 ) 结构 的内力
由表 1 图 2可知 , 和 该结构振型 以整体振型为 主, 1 第 振型 到第 3振型为平动 , 明该结构的刚度分布 比较均匀。同时可以 说 看 出, 横撑和支撑等次要结构刚度较小 , 变位较大。
2Hale Waihona Puke 反 应 谱分 析 -根据 《 建筑抗震设计 规范》 G 50 ( B o l——2 o )规定 , 度 1 o1 8 ( . )地区多遇地震下 的水平地震影响系数最大值为 01 , 02 g 0 .6 Ⅲ 类场地第一组 的特征周期值 为 0 5 , 构的阻尼 比取 O 2 . 结 4s . 。模 0 态采用平方 和求平方 根法( R S法 )取前 2 SS , 0阶振型进行组合。 由于结构体型复杂 ,地震作用输入方 向分别 考虑 x Y、 个坐 、 z3 标 轴方 向分别输入 3 种情况 。
振 型特征描述 拱结构沿 X方向整体平动 拱结构沿 Y方向整体平动 拱结构沿 Z 向整体平动 方 拱结构整体绕 Y轴扭转 拱结构两侧反对称沿 Y轴竖弯 拱结构两侧对称沿 x轴侧弯 拱结构两侧反对称沿 X轴侧弯 拱结构两侧对称沿 z 轴竖弯 拱结构两侧反对称沿 Z 轴竖弯 拱结构两侧沿 x轴对称侧弯 , Y轴扭转 绕
表 1 结构前 1 0阶振型特征
1 工程概 况及计 算模型
近几 年来 , 随着 经济飞速发展 , 生活水平 不断 提高 , 单纯使 用功能的过街天桥已经不能满足人 们对 于审美的要求 。于是 , 景 观天桥便应运 而生 。这些景观天桥大都造 型新颖 、 奇特 , 又身处 闹市 。所以 , 它们的安全性能 , 尤其是在特殊 情况下 的安全性能 成为一个重要问题 。本文采用 A S S N Y 有限元程序研究 山西某景 观天桥的顶部组合拱架结构 的动力特性和 响应 ,为该工程提供 计算依据 , 图 1 见 。

基于反应谱梁拱组合体系地震反应影响论文

基于反应谱梁拱组合体系地震反应影响论文

基于反应谱的梁拱组合体系地震反应影响研究【摘要】近代以来全球由于地震给人类生命和财产造成的非常严重的损失,也给人类带来了深刻的教训。

桥梁工程是抗震救灾后的的生命线上的重要工程,保证震后桥梁的正常通行是灾后救援和减小震后次生灾害的重要保障。

因此,在桥梁设计中必须进行桥梁的地震作用影响分析,预估桥梁的抗震性能。

确保桥梁的抗震性能能够满足设计和规范的要求,是保证地震中桥梁的安全的有效措施。

本文基于反应谱方法对梁拱组合体系桥梁的地震反应进行了分析研究。

【关键词】地震;桥梁工程;梁拱组合体系;地震反应引言地震是当今世界上人们面临的最大自然灾害之一。

全世界每年平均发生破坏性地震近千次,其中震级达7级或7级以上的大地震约十几次,给人类带来了极大的灾难,严重地威胁到人们的财产及生命安全[1]。

桥梁又是抗震救灾后的的生命线上的重要工程,保证震后桥梁的正常通行是灾后救援和减小震后次生灾害的重要保障[2]。

因此,在桥梁设计中必须进行桥梁的地震作用影响分析,预估桥梁的抗震性能。

确保桥梁的抗震性能能够满足设计和规范的要求,保证地震中桥梁的安全。

1 工程背景该桥是某新建铁路工程中的一座1-80m下承式简支钢管混凝土拱桥,跨越高速公路,全长为82.50m。

梁拱组合桥位于平坡、直线上,主拱轴线为二次抛物线,桥面体系采用双梁体的纵横梁体系,桥顶面宽16.2m。

拱肋采用钢管混凝土哑铃形拱,全桥共设11对吊杆。

为增加拱肋横向刚度,在6#吊杆处设置横撑,在3#、3’#吊杆处设置k撑。

总体布置见下图1:图1全桥总体布置图(cm)2 有限元模型桥梁结构是一空间结构,在静力分析时习惯上将空间结构简化成平面杆系结构来进行计算,活载的空间效应用横向分布系数或偏载系数来表达。

本桥通过有限元软件midas2006建立有限元模型。

主梁为双纵梁体系,两根主纵梁中间设置四根小纵梁。

中间在横向采用横隔板相连,故有限元模型将梁系结构用梁格法按格子梁模式离散,即将纵梁和横隔板简化为纵横交错的梁单元。

某桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施

某桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施

某桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施桥梁是城市交通系统中重要的组成部分,其安全性对城市的交通运行和人民的生命财产安全有着重要的影响。

地震是破坏性极大的自然灾害,对桥梁的抗震性能提出了更高的要求。

本文将围绕桥梁地震响应时程分析及建议的抗震措施展开讨论。

首先,桥梁地震响应时程分析是评估桥梁在地震作用下的结构响应和破坏程度的重要手段。

通过对地震波进行时程分析,可以得出桥梁在地震作用下的加速度、速度、位移等响应曲线,从而对桥梁结构的安全性进行评估。

在进行桥梁地震响应时程分析时,首先需要获取地震波数据。

根据所在地区的地震活动趋势,选择适当的地震波数据进行分析。

其次,需要进行有限元模型的建立。

将桥梁结构抽象成一组节点和单元,并根据实际情况给予相应的边界条件和约束条件。

然后,进行模型的参数修正工作。

通常情况下,需要根据实测的数据对模型进行调整,以更好地与实际情况匹配。

最后,进行地震响应时程分析。

利用地震波数据进行模拟计算,得出桥梁结构在地震作用下的响应。

根据桥梁地震响应时程分析的结果,可以得出桥梁结构存在的问题,并提出相应的抗震措施。

以下是一些常见的桥梁抗震措施建议。

1.给予桥梁足够的纵向和横向刚度。

增加桥梁的刚度可以提高其自振周期,降低地震作用下的位移和变形。

可以通过加固桥梁梁、柱和墩体的结构,增加构件截面尺寸或采用高强度材料等方法来提高刚度。

2.提高桥梁的耗能能力。

在地震作用下,桥梁结构会受到较大的地震力,耗能能力不足的桥梁容易发生破坏。

可以通过设置减震装置、阻尼器或摆锤等来改善桥梁的耗能能力,减小地震作用下的结构响应。

3.加固桥梁节点和连接部位。

桥梁的节点和连接部位是桥梁结构的薄弱环节,地震作用下容易发生破坏。

可以采用加固板、钢板箍或碳纤维增强等方式来增强节点和连接部位的抗震性能。

4.建立桥梁监测系统。

通过在桥梁上设置加速度计、应变传感器等监测设备,可以实时监测桥梁的结构响应和变形情况,及时发现结构的异常,采取相应的维修和加固措施。

不同设计参数下刚构-连续组合曲线梁桥地震响应敏感性分析

不同设计参数下刚构-连续组合曲线梁桥地震响应敏感性分析
揭 志羽 , 卫星 , 李亚东。 顾颖
( 西 南交通 大学 土木 工程 学院 , 四川 成都 6 1 0 0 3 1 )

要: 结合 大跨 、 高墩 、 长联 曲线铁路 梁桥 的工程 实例 , 利用大型通 用有限元软件 A N S Y S , 采用反应谱的分析方 法, 给 出了
该桥在 不同的曲线半径、 桥墩墩 高、 墩 梁约束方 式下的 自振频率和振 型 , 分别按 纵桥 向和横桥 向的激励方式 , 分析 了中跨跨 中位移 , 墩 顶位 移及墩底 弯矩 随设计参数变化的规律 。结果表 明: 自振 频率受桥墩墩 高和墩 梁连接方 式的影响较 大, 受曲
Ab s t r a c t : Ac c o r d i n g t o a l o n g—s p a n,h i g h—p i e r a n d mu l t i —s p a n c u r v e b i r d g e ,i t i s c a l c u l a t e d t h e n a t u r a l v i - b r a t i o n f r e q u e n c i e s a n d v i b r a t i o n mo d e s i n d i f f e r e n t c u r v e r a d i u s e s ,t h e h e i g h t o f p i e r a n d d i f f e r e n t p i e r —b e a m c o n s t r a i n t wa y s w e r e c a l c u l a t e d b y t h e f i n i t e e l e me n t s o f t w a r e o f AN S Y S . Us i n g t h e me t h o d o f r e s p o n s e s p e c — t r u m ,t h e r u ] e s v a r y i n g a l o n g d e s i g n p a r a me t e r s w e r e o b t a i n e d f r o m t h e i n t e r n a l f o r c e o f p i e r b o t t o m ,t h e d i s - p l a c e me n t o f p i e r t o p a n d g i r d e r i n t h e mi d d l e s p a n b y l o n g i t u d i n a l a n d t r a n s v e r s a l i n c e n t i v e w a y s r e s p e c t i v e l y . T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e p i e r h e i g h t a n d p i e r— — b e a m c o n s t r a i n t wa y s h a v e a b i g i n l f u e n c e o n t h e n a t u r a l v i b r a t i o n

多跨刚构—连续组合梁桥参数敏感性分析及施工监控

多跨刚构—连续组合梁桥参数敏感性分析及施工监控

多跨刚构—连续组合梁桥参数敏感性分析及施工监控
近些年来,多跨刚构-连续组合梁桥在地形起伏、墩高差异较大的高墩大跨结构中广泛应用。

但作为一种复杂的超静定结构,多跨刚构-连续组合梁桥施工工艺复杂,工期长,施工过程影响结构状态的参数较多,比如结构的设计参数、温度荷载、混凝土收缩徐变效应、合龙顺序等,造成实际成桥状态与设计理想状态出现偏差,影响结构运营阶段的正常使用。

因此,有必要对多跨刚构-连续梁桥实际施工过程进行监测控制,掌握桥梁的实际工作状态,并对影响因素进行参数敏感性分析,进而对控制参数进行适当调整,指导实际施工,满足合理成桥状态的线形和受力要求。

本文以内蒙古准兴黄河大桥主桥为依托工程,进行了混凝土容重γ、弹性模量E以及预应力损失值三项在内的设计参数的敏感性分析,同时引入敏感度系数S识别影响多跨刚构-连续
组合梁桥最大悬臂状态以及成桥状态的主要设计参数、次要设计参数;进行混凝土收缩徐变效应的影响分析,研究发现成桥10年全桥整体下挠但各跨下挠量略
有不同,其中成桥5年内主梁下挠增长较快,随着时间的增长混凝土收缩徐变对
结构的长期变形影响较小;进行了温度荷载影响分析,得出了整体升温、整体降温、梯度升温、梯度降温四种温度荷载工况下结构的应力和位移状态,进而提出控制温度荷载影响的措施;分析不同合龙顺序对多跨刚构-连续组合梁桥成桥状态实
际位移和应力的影响,并确定合理的合龙方案。

在以上基础上,对内蒙古准兴黄河大桥主桥左幅施工监控方案进行了阐述,
包括监控内容、监控方法、监控系统等。

最后,将线形和应力的实测结果与理论分析结果比对,给出监控结论。

桥梁结构的地震响应分析与减震控制

桥梁结构的地震响应分析与减震控制

桥梁结构的地震响应分析与减震控制地震是世界各地广泛存在的自然灾害,造成了巨大的人员伤亡和财产损失。

对于桥梁结构而言,地震响应是一个重要的研究领域。

本文将就桥梁结构的地震响应分析和减震控制进行探讨。

一、桥梁结构的地震响应分析地震对桥梁结构的影响是通过结构的动力响应来反映的。

地震激励作用下,桥梁结构会发生振动,并且会带来很大的变形和应力。

为了对桥梁结构的地震响应进行分析,需要考虑以下几个因素:1. 地震输入:地震输入是指地震波的特征参数,包括地震波的频谱特性、持时和地震波的峰值加速度等。

2. 桥梁的动力特性:桥梁的动力特性包括自振频率、阻尼比和模态形态等。

自振频率越低,桥梁结构对地震波的响应越明显;而阻尼比越高,桥梁结构的减震效果越好。

3. 结构的非线性效应:由于桥梁结构大变形和应力,会引起结构的非线性行为,如塑性变形、裂缝扩展等。

这些非线性效应对结构的地震响应具有重要的影响。

通过对桥梁结构的地震响应分析,可以评估结构的安全性和破坏性,并为减震控制提供依据。

二、桥梁结构的减震控制为了降低桥梁结构在地震中的响应,减震控制技术被广泛应用于桥梁工程中。

1. 传统的减震控制技术:传统的减震控制技术包括增加结构的刚度和强度、采用隔震支座等。

增加结构的刚度和强度可以提高结构的抗震能力,但也增加了工程成本。

隔震支座可以有效隔离地震输入,减小结构的地震反应。

然而,传统减震控制技术对于大跨度桥梁结构效果有限,难以满足高抗震性能的要求。

2. 新型的减震控制技术:新型的减震控制技术主要包括液压减震装置、摩擦阻尼器和智能材料等。

液压减震装置通过可控的液压阻尼来消耗结构的动能,起到减震的作用。

摩擦阻尼器采用摩擦阻尼力来减小结构的振动,降低地震反应。

智能材料可以根据外界的激励实时调整自身的特性,从而降低结构的振动。

新型的减震控制技术具有很好的效果,能够提高桥梁结构的抗震能力和安全性。

然而,这些技术的应用需要充分考虑桥梁结构的特点和使用环境,以保证其可靠性和经济性。

桥梁设计中的地震响应分析与减震控制

桥梁设计中的地震响应分析与减震控制

桥梁设计中的地震响应分析与减震控制桥梁是人类社会固有的重要交通设施之一,自古以来就有着跨越河流、峡谷等特殊地理环境的需要。

然而,地震是一个不可预知、不可避免的自然灾害,其对桥梁的破坏是不可估量的。

因此,在桥梁的设计、建设和维护中,地震响应分析和减震控制显得尤为重要。

一、桥梁地震响应分析桥梁在地震中的响应主要表现为结构的变形、应力的分布、动态特性的变化等。

因此,为了准确评估桥梁在地震中的破坏情况,需要进行地震响应分析。

地震响应分析主要包括静力分析和动力分析两种方法。

静力分析是建立在弹性理论基础上的方法,它假设桥梁在地震作用下的响应具有线性的特性,且桥梁结构的变形是可逆的。

这种方法可以快速计算出桥梁在地震中的内力、位移等参数,然而它无法刻画桥梁在非线性时的响应情况。

动力分析则是基于桥梁结构的实际响应情况进行的,它可以准确评估桥梁在地震中的响应,包括结构的变形、应力的分布、动态特性的变化等。

目前常用的动力分析方法主要包括时程分析、反应谱分析等。

时程分析可以模拟不同地震强度下桥梁的响应情况,而反应谱分析则可以在给定地震作用下,计算出桥梁的动态特性并评估其响应情况。

二、桥梁减震控制技术为了减小桥梁在地震中受到的破坏,需要采用有效的减震控制技术。

目前常用的桥梁减震控制技术主要有被动控制和主动控制两种。

被动控制是指在桥梁结构中预制加装减震装置,利用减震器等器件来吸收地震能量并减小桥梁结构的振动响应。

被动控制技术具有结构简单、成本低等优点,但是其减震效果受到地震作用的影响较大,而且其减震器等器件在使用过程中容易发生疲劳或损坏。

主动控制是指利用主动控制装置来控制桥梁结构的振动响应,在地震发生后能够快速响应并调整结构的动态特性。

主动控制技术具有减震效果好、控制精度高等优点,但是其设计成本较高,控制系统也较为复杂,运行维护和管理难度较大。

此外,还有一种较为常用的混合控制技术,即被动控制与主动控制相结合的混合减震控制。

戴河大桥钢管混凝土系杆拱桥地震响应分析

戴河大桥钢管混凝土系杆拱桥地震响应分析

戴河大桥钢管混凝土系杆拱桥地震响应分析摘要:针对戴河大桥主要振型是拱肋横向振动和主梁的竖向振动特点,采用ANSYS软件的瞬态分析模块,对戴河大桥输入地震波加速度时程进行计算。

为便于与反应谱分析结果对比,本文选取天津波、迁安波和El-Centro波经调幅后,分别按横桥向水平+0.67竖向输入,比较结构的动力响应。

得出如下结论:在横向水平地震作用下,拱肋横向变形较大,而主梁变形相对较小;在竖向地震作用下,主梁竖向位移较大;最大轴力、剪力和弯矩都出现在拱脚和梁端位置,说明拱脚和梁端地震内力很大,是抗震设计中的危险截面。

拱顶横向位移和主梁跨中竖向位移较大,这与反应谱分析的结果是一致的。

三种工况横向比较,除拱顶横向位移等少数项目外,这三种工况下各主要控制断面的位移峰值相差不大,其中天津波所得各项数值都大于另外两种工况。

三种时程分析工况所得结果与反应谱分析结果有较大差异。

天津波所得结果稍接近于反应谱分析结果。

关键词:钢管混凝土拱桥;地震响应;反应谱分析;时程分析1 引言钢管混凝土技术发展以来,国内外首先大量开展对钢管混凝土构件特别是建筑结构中的柱动力特性的研究。

通过试验与有限元数值计算相结合,对钢管混凝土构件的滞回特性及延性性能取得了一些研究成果[1]-[4]。

比如哈建大等单位通过研究建立了平面的压弯构件的弯矩—曲率、轴力—位移恢复力模型。

而拱桥体系呈现明显空间特性,受力特征有别于普通柱,因此,桥梁工程相关领域的学者有所针对地对拱结构展开了一些专门研究。

90年代以来,伴随着钢管混凝土拱桥建设的热潮,对于钢管混凝土系杆拱桥的动力性能和地震响应研究也大量开展。

这些研究大多都是结合具体工程进行的[5]-[9]。

这里面存在理论研究滞后于实际应用的问题,往往在较大跨径的钢管混凝土拱桥建成以后才对其承载能力、整体稳定性、抗震性能等进行研究。

尽管如此,钢管混凝土系杆拱桥的地震响应研究还是取得大量的成果。

钢管混凝土拱桥动力特性方面的研究,主要集中在横撑的形式、刚度和布置对拱桥动力参数的影响,对于其它参数对钢管混凝土拱桥的动力性能影响研究较少;同时,对非线性问题对钢管混凝土系杆拱桥的抗震能力研究以及对考虑桩-土-结构相互作用等方面的研究都还不够成熟。

梁拱组合桥地震响应对矢跨比的敏感性研究

梁拱组合桥地震响应对矢跨比的敏感性研究
桥 梁地 震响应 对矢 跨 比的敏感 性 , 为该类 桥 梁设计 提
供参考 , 显著提高桥梁抗震设计的有效性和合理性。
1 算例工程
本文选 择 了一 座梁 拱 组 合 体 系桥 梁 作 为 算 例 工 程, 该 桥 上部 结 构采 用 ( 3 0 m+ 8 0 m+ 3 0 m) 的梁 拱 组合 体 系 , 主跨 采 用 刚 性 系杆 刚性 拱 , 计 算 跨 径 L: 8 0 m, 拱轴线为二次抛 物线 , 矢跨 比为 1 / 4 , 矢 高 为 2 0 . 0 I T I , 拱肋 采用 等 截 面矩 形截 面 , 每 片拱 片 设 间距 为4 . 0 r n的 吊杆 1 7根 。下部 结构 桥墩 采用 实体 式墩 身下设 承 台接 8桩基 础 , 桥 台采 用 盖梁接 2 根 桩基
图 4 E2地 震 水 准 下 反 应 谱 对 比 图
3 地 震 响应 分 析
矢跨 比是影 响拱 圈受 力 的主要 因素之一 , 对 于梁 拱组 合 体 系桥梁 而 言 , 拱 轴 线 大 都 采用 抛 物 线 , 矢 跨 比大致 在 l / 7 ~1 / 4 。算 例 桥梁 的矢跨 比为 1 / 4 , 为 了 探讨 矢跨 比对桥 梁 抗 震 性 能 的影 响 , 在构 件 尺 寸 、 材 料 等保 持不 变 的情 况下 , 把该 桥 的矢跨 比分 别调 整 为
在桥梁抗震设计中可以通过设置合理 的矢跨 比, 有效改善梁拱组合体 系桥 梁的抗震性 能 , 降低重要 构件 的地震 响应 , 确保桥 梁 的
地震安全性。
关键词 : 桥梁抗震 ; 梁拱组合桥 ; 地震 响应 ; 矢跨 比
中 图分 类 号 : U4 4 2 . 5 5 ; U4 4 8 . 2 9 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 3 — 5 7 8 1 ( 2 0 1 6 ) 0 6 — 0 7 8 6 — 0 4

桥梁结构地震响应与抗震性能分析

桥梁结构地震响应与抗震性能分析

Page 13Biblioteka 4.抗震设计(桥梁减隔震设计)
4.4 性能要求与抗震验算 隔震桥梁的抗震设计,一方面应满足设防水准地震 作用下的性能要求,同时,应对发生超过设防水准地震作 用下结构可能的破坏形式给予充分考虑,使其破坏方式朝 向损失最低的情况发生,且结构的整个反应特性是延性。 由于减隔震装置是减隔震桥梁中的重要组成部分, 必须具有设计要求的预期性能。因此,本细则要求在实际 采用减隔震装置前,必须对减隔震装置的性能和特性进行 严格的检测试验。
Page 11
4.抗震设计(桥梁减隔震设计)

目前常用的整体型减隔震装置有: (1)铅芯橡胶支座 (2)高阻尼橡胶支座 (3)摩擦摆式减隔震支座; 目前常用的分离型减隔震装置有: (1)橡胶支座+金属阻尼器 (2)橡胶支座+摩擦阻尼器 (3)橡胶支座+粘性材料阻尼器。
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5.结束语
以预防为主的方针,减轻公路桥梁的地震破坏,保 障人民生命财产的安全和减少经济损失,更好地发挥公路 运输及其在抗震救灾中的作用。 设防目标是: 当遭受桥梁设计基准期内发生概率较高的多遇地震影响 时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受桥梁设 计基准期内发生概率较低的罕遇地震影响时,应保证不致 倒塌或产生严重结构损伤,经加固修复后仍可继续使用。 基本准则: 抗震设计规范趋向于以“小震不坏、中震可修、大震不倒” 作为工程结构抗震设计的基本准则。
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3.生命之路
桥梁:搭起生命之桥 打通生命 之路 然而 我们的很多桥梁在地震面 前不堪一击,生命之路也就断 了......
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3.生命之路
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3.生命之路

桥梁结构的地震响应分析与减振控制

桥梁结构的地震响应分析与减振控制

桥梁结构的地震响应分析与减振控制地震是一种破坏性极大的自然灾害,对于桥梁结构来说,地震会造成巨大的冲击与振动,进而危及桥梁的安全性。

因此,对于地震响应的分析及减振控制显得尤为重要。

本文将探讨桥梁结构的地震响应分析与减振控制的相关内容。

一、地震响应分析地震响应分析是指通过数学模型及计算方法,对桥梁结构在地震作用下的响应情况进行预测与分析。

通过对桥梁结构的地震响应分析,有助于我们了解结构的抗震性能,并为后续的减振控制提供依据。

1. 结构模型在进行地震响应分析时,需要建立相应的地震桥梁模型。

通常,我们可以采用有限元方法将桥梁结构离散化为节点和单元,通过计算每个节点的运动参数来研究地震作用下的响应情况。

2. 加速度输入地震响应分析需要考虑地震加速度对桥梁结构的影响。

我们可以通过研究历史地震数据或使用合成地震波来模拟实际地震的加速度输入,并将其作用于结构模型,进行地震响应分析。

3. 结构响应通过进行地震响应分析,可以得到桥梁结构在地震作用下的位移、加速度、内力等响应参数。

这些参数可以帮助我们评估结构的抗震性能,并为减振控制提供基础数据。

二、减振控制减振控制是指通过一系列的措施与方法,减少或消除桥梁结构在地震作用下的振动响应。

在进行桥梁结构的减振控制时,我们可以从结构设计、材料选择、减震装置等多个方面入手。

1. 结构设计在桥梁结构的设计阶段,可以采用抗震设计的原则,通过增强结构的抗震能力来降低地震响应。

例如,合理设置剪力墙、增加桥墩的承载能力等,可以提高结构的整体稳定性,减小地震引起的破坏。

2. 材料选择合理的材料选择也是减振控制的重要方面。

在桥梁结构的设计中,可以选用具有较好抗震性能的材料,如高强度混凝土、增强型钢材等。

这些材料在地震作用下具有较好的韧性和延性,能够减少结构受到的破坏程度。

3. 减震装置减震装置是减振控制中常用的一种手段。

通过设置减振器或减震支座等装置,可以将一部分地震能量转化为其他形式的能量,从而减小结构的振动幅度。

大跨度钢桁梁拱桥的地震响应分析

大跨度钢桁梁拱桥的地震响应分析

8 .m, 42 矢跨 比约 14 拱顶桁 高 1m, /, 2 从拱趾到拱
顶 总高 9 . m。 62
采用 A S S建立 主桥模型 , NY 真实地再现 了结 构, 全桥共 688 1 个单元 。上部拱架和桩采用三维 梁单元 , 49 0个 ; 面板 采 用 刚度 等 效 原 理用 共 0 桥 板单元模拟 , 40个单元 ; 台用 刚臂和大质量 共 0 承 建立共 26 7 个单元 , 用土弹簧来模拟桩土 固结 , 共 122个 单 元 ; 用 节 点 耦 合 来 模 拟 支 座 的情 况 。 4 采 计算模型( 模型 B 如图 1 ) 所示。
土, 采用土弹簧 固结 , 两者 自振特性如表 1 。 可以看出桩 土的影 响还是较大 的, 结构 的基
频变 小 , 明 结 构 变 柔 了 。两 者 前 几 阶 的 振 型 是 说

分别建立两种模 型计算结 构 自振特性 : 一是 不考虑桩 土 固结 , 接 墩 顶 固 结 ; 一个 是 考 虑 桩 直 另
固结 的影 响 。
1 工程概 括 与模型建 立及 结构 自 振特 性
该桥是三片桁 的大跨度钢桁梁 拱, 主桥为六
跨 连续 钢桁 梁 拱 桥 , 径 组 成 为 18 +12 +2 跨 0m 9m × 3 m + 9 m +18 双联 拱 连 续钢 桁梁 , 36 12 0m 主跨 2 X 3 m, 拱 为 世 界 同 类 桥 梁 最 大 跨 度 , 矢 高 36 连 拱
定性方法。非确定性方法将地震作用视为随机过 程, 以此 随机地震 动 作 用 于结 构 , 出结 构 动 力 响 求
应统 计量 , 随机 振 动 功 率 谱 法 。 由于 桥 梁 是 多 如 支 承结构 , 地 震 动 又是 以波 的方 式 从 震 源 处 向 而 外传 播 的 , 因此 , 于桥 梁 等 纵 横 尺 寸 比较 大 的结 对 构 来说 , 震 波 到 达 各 支 承 点 的 时 间不 同 。换 言 地 之 , 同一 时刻 桥 梁 结 构 各 支 承 点 所 受 的 地 震 作 在 用 是不 同 的 , 就是 行波 效应 。 这

桥梁结构的地震动力响应分析与结构加固方法

桥梁结构的地震动力响应分析与结构加固方法

桥梁结构的地震动力响应分析与结构加固方法地震是一种自然灾害,常常给桥梁结构带来巨大的破坏。

为了确保桥梁结构的安全性和可靠性,在设计和施工过程中,必须进行地震动力响应分析,并采取适当的结构加固方法。

本文将对桥梁结构的地震动力响应分析与结构加固方法进行探讨。

一、地震动力响应分析地震动力响应分析旨在评估桥梁结构在地震作用下的动力反应,包括位移、加速度和应力等。

通过地震动力响应分析,可以预测桥梁结构在地震中的响应情况,为结构的加固设计提供依据。

在地震动力响应分析中,常用的方法包括等效静力法、地震动力时程分析法和地震反应谱分析法。

等效静力法是一种简化的方法,通过将地震力转化为等效静力,从而进行结构的响应计算。

地震动力时程分析法则是通过数值模型,在给定的地震波动输入下,计算出结构的动力响应。

地震反应谱分析法则是通过将地震波动转换为反应谱,从而评估结构的地震响应。

二、结构加固方法针对桥梁结构的地震动力响应,常采取以下几种结构加固方法,以提高结构的抗震性能:1. 增加结构的刚度:通过加固桥墩或增加纵梁的截面尺寸和数量,可以提高结构的刚度,使其能够更好地抵抗地震力的作用。

此外,可以考虑采用混凝土加固钢筋的方式,增加结构的刚度和强度。

2. 加强连接部位:连接部位是桥梁结构中容易产生破坏的关键位置,对连接部位进行加固,可以提高结构的整体稳定性。

常见的加固措施包括增加连接面积、采用高强度螺栓连接和增加焊缝数量等。

3. 设置减震装置:减震装置是一种常用的桥梁结构抗震措施,通过吸收地震能量,减小结构的动力响应。

常见的减震装置包括液压缓冲器、摩擦式滑移支座和钢板液压阻尼器等。

4. 引入阻力体系:针对某些细长的桥梁结构,可以采用引入阻力体系的方式,通过设置横向和纵向的支撑系统,提高结构的抗震性能。

典型的阻力体系包括双塔斜拉桥和悬索桥等。

5. 增加桥面铺装的延性:在桥面铺装中加入延性材料,如橡胶等,可以有效提升结构的延性和耗能能力,从而减小地震引起的破坏。

考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥地震响应分析

考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥地震响应分析

考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥地震响应分析随着经济的快速发展,桥梁在城市交通中扮演着越来越重要的角色。

地震灾害给桥梁带来了极大的破坏,因此减震体系的设计成为了桥梁结构设计中的重要内容。

在考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥地震响应分析中,通过对地震激励方向的研究,可以更好地了解减震体系在地震作用下的响应特性,为减震体系的设计和优化提供重要参考。

二、地震激励方向对减震体系响应的影响地震激励方向是指地震波传播方向与结构主轴之间的夹角。

在地震激励方向不减震体系的受力情况和响应特性都会发生变化。

为了研究地震激励方向对减震体系响应的影响,一般可以从以下几个方面进行分析:1.承载力:地震激励方向的不同将直接影响减震体系结构在地震作用下的承载力。

在某些方向下,减震体系可能会承受更大的荷载,从而导致结构破坏的可能性增加。

2.位移:地震激励方向的不同还将影响减震体系在地震作用下的位移。

一般情况下,对于某些方向来说,减震体系的位移会更大,而对于其他方向来说,位移可能会更小。

三、减震体系曲线梁桥地震响应分析以曲线梁桥为研究对象,通过有限元分析的方法,研究地震激励方向对减震体系响应的影响。

在地震激励方向不研究减震体系受力情况和响应特性的变化,为减震体系设计和优化提供理论依据。

1.建立有限元模型对曲线梁桥进行有限元建模。

考虑到地震激励方向的影响,在模型建立时需要考虑不同方向下的地震作用。

然后,引入减震体系,并对减震体系进行建模和分析。

3.优化减震体系设计根据地震激励方向对减震体系响应的影响,优化减震体系的设计方案,使其在不同方向下均能够保持良好的抗震性能。

通过不断调整减震体系的参数和布置方式,使其在地震作用下能够尽可能减小结构的位移和变形,提高结构的抗震能力。

未来的研究可以进一步研究不同地震激励方向下减震体系设计的优化方法,提出更加有效的减震体系设计理论和方法,为桥梁结构的抗震设计提供更加可靠的理论依据。

也可以进一步研究地震激励方向对其他类型桥梁结构的影响,为不同类型桥梁结构的抗震设计提供更加全面的技术支持。

梁拱组合体系桥梁的抗震设计探微

梁拱组合体系桥梁的抗震设计探微

梁拱组合体系桥梁的抗震设计探微我国是多地震国家,工程抗震问题一直倍受关注,特别是在“5·12”汶川大地震后,公路基础设施的抗震安全问题更是引起极大重视。

桥梁作为公路工程上的关键节点,一旦损坏,修复时间越长,导致的生命财产以及间接经济损失也越大。

近三十年来全球范围内的多次大地震显示,一旦桥梁工程遭到严重破坏,就切断了震区交通生命线,给救灾工作带来巨大困难,使次生灾害加重,从而导致巨大的经济损失[1~3]。

随着经济的高速发展,对交通线的依赖性越来越强,因此对桥梁工程的抗震性能进行研究非常必要。

九堡大桥主桥为大型结合梁断面梁拱组合体系桥梁,结构新颖,该类桥梁的抗震设计目前还没有现成的规范可以遵循,因此对主桥抗震性能进行专题研究不但对保证大桥的抗震安全具有重要意义,而且对于我国大跨度组合结构桥梁的抗震研究具有重要指导意义。

本文以九堡大桥为工程实例,通过建立动力计算模型,对九堡大桥主桥的动力特性和主要构件的抗震能力进行了分析,最后给出采用拉索减震支座的最终减震方案。

1 工程概况杭州市九堡大桥采用双向六车道高速公路标准,全桥孔跨布置为:55+2×85m+90(北引桥,85m等截面连续组合箱梁)+3×210m(主桥,连续结合梁-钢拱组合体系拱桥)+90+9×85+55m(南引桥,85m等截面连续组合箱梁),全长1855m。

主桥采用结合梁拱桥方案,跨径布置为3×210=630m。

桥面全宽36m。

主拱肋为钢结构,主梁为等截面结合梁,下部结构采用近V形薄壁墩形式,顺接拱肋线形。

V墩顶设支座支撑结合梁梁体,并设纵梁平衡斜腿水平分力。

主桥布置如图1所示,主梁截面如图2所示。

主桥桥墩基础采用钻孔灌注桩方案。

中主墩承台的平面尺寸42×14.4m,高4.5m。

桩基为18根φ2.0m钻孔桩,布置方式如图3所示;边主墩承台的平面尺寸42×18.2m,高4.5m。

连续梁拱组合体系桥梁地震反应分析

连续梁拱组合体系桥梁地震反应分析

连续梁拱组合体系桥梁地震反应分析杨涛【摘要】The dynamic behavior of the bridge is analyzed with the friction stiffness of the bearing taken into account, and the anti-seismic behavior of arch-beam combination system of rigid frame bridge is analyzed using the response spectrum method and the time history analysis method. Because the response spectrum method is based on the line system, and the time history analysis method is based on the nonlinear system and the time his-tory analysis method has considered the nonlinear problem of the border, so the time history analysis method bet-ter reflects the actual situation of the bridge when earthquake. Some useful conclusions on the project anti-seis-mic designing are put forward by means of analysis and comparison.%在考虑支座摩擦刚度基础上分析了梁拱组合体系桥的动力特性,分别采用反应谱法和时程分析法对某连续梁拱组合桥进行了抗震分析。

反应谱法分析基于线性系统,而时程法作为精细的分析方法,考虑了边界非线性问题,因而更能反应结构在地震时的实际反应情况。

梁拱组合体系桥地震响应敏感性参数分析

梁拱组合体系桥地震响应敏感性参数分析

梁拱组合体系桥地震响应敏感性参数分析发表时间:2018-01-07T20:57:56.400Z 来源:《基层建设》2017年第27期作者:柳东委[导读] 摘要:为了寻求梁拱组合体系桥的抗震性能敏感设计参数的合理取值范围,按照空间有限元动力分析方法,考虑拱结构的二阶效应、吊杆的几何非线性效应等,采用非线性时程分析法对某梁拱组合体系桥进行了地震响应的参数敏感性分析,探讨了拱梁相对刚度比、横撑布置形式与刚度等关键影响参数对梁拱组合体系桥地震响应规律的影响机理江苏纬信工程咨询有限公司 210014摘要:为了寻求梁拱组合体系桥的抗震性能敏感设计参数的合理取值范围,按照空间有限元动力分析方法,考虑拱结构的二阶效应、吊杆的几何非线性效应等,采用非线性时程分析法对某梁拱组合体系桥进行了地震响应的参数敏感性分析,探讨了拱梁相对刚度比、横撑布置形式与刚度等关键影响参数对梁拱组合体系桥地震响应规律的影响机理关键词:桥梁工程;梁拱组合体系桥;地震响应;参数分析材料性能的提高和工程实践技术的革新推动了梁-拱组合体系桥的发展,作为一种特殊形式的拱桥,它将主要承受压力的拱和主要承受弯矩的梁组合起来共同承载,充分发挥拱和梁各自的优势。

目前国内外针对梁-拱组合体系桥的静力力学性能研究较多,但在动力性能尤其是抗震方面研究尚显不足[1-4]。

有鉴于此,本文依托某在建工程,开展了梁-拱组合体系桥的地震响应特征及结构参数影响规律研究,旨在为同类桥梁的抗震设计提供理论和实践的参考。

1 工程概况我国东部某在建的梁-拱组合体系桥设计全宽为40m,分幅方式为4m(人行道)+4m(慢车道)+3m(分隔带)+18m(快车道)+3m (分隔带)+4m(慢车道)+4m(人行道),采用沥青混凝土路面。

上部结构采用的梁-拱组合体系,主跨为50m,两边跨都为30m。

矢高为20.0m,采用刚性吊杆,矢跨比为1/4,。

拱肋截面为2×1.8m。

系杆截面尺寸为1.8×2.0m。

考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥地震响应分析

考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥地震响应分析

考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥地震响应分析随着城市化进程的不断加快,城市桥梁的建设越来越多,其中以梁桥结构为主。

地震是桥梁结构最常见的灾害触发因素之一。

如何减少桥梁在地震中的破坏,成为了工程界亟需解决的问题。

本文将采用地震响应分析的方法,对考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥结构进行分析,以期为梁桥结构的设计和建设提供理论依据。

一、梁桥结构地震响应分析的基本原理地震是一种瞬时的自然灾害,它具有破坏性和不可预测性,给梁桥结构带来的影响是不可忽视的。

地震激励对梁桥结构产生的影响主要包括地震力的作用和地震波的传播。

对梁桥结构的地震响应进行准确的分析,有助于评估结构的抗震性能,提高结构的抗震能力,减少地震对结构的破坏程度,为结构设计提供科学依据。

梁桥结构在地震作用下的响应是一个复杂的动力学问题,需要考虑结构的惯性力、阻尼力、弹性力和地震力等因素。

通常采用地震响应谱分析的方法进行分析。

地震响应谱是通过对地震动加速度时间历程进行傅立叶分析得到的,它能够直观地反映结构在不同振动频率下的地震响应,是评估结构抗震性能的重要工具。

地震响应谱分析的基本原理是将地震动的加速度时间历程转换为结构的加速度响应谱,然后利用结构的振动特性进行分析,得出结构在地震作用下的最大位移、最大加速度和最大应力等参数,从而评估结构的抗震性能。

1.减震体系曲线梁桥结构的设计原则减震体系曲线梁桥结构是一种新型的桥梁结构,它通过设置减震装置来减少地震对结构的影响,提高结构的抗震能力。

与传统梁桥结构相比,减震体系曲线梁桥结构具有更好的抗震性能和更大的安全系数。

在设计减震体系曲线梁桥结构时,需要考虑地震激励方向对结构的影响,合理设置减震装置的位置和数量,以提高结构的抗震性能。

2.地震响应分析的方法在考虑地震激励方向的减震体系曲线梁桥结构的地震响应分析中,影响结构响应的因素主要包括地震动的特性、结构的动力特性和减震装置的设置。

地震动的特性包括地震动的频率、振幅和方向,对结构的地震响应有着重要的影响。

连续梁拱组合桥抗震分析

连续梁拱组合桥抗震分析
连 续 梁 拱 组 合 桥 抗 震 分 析
滕 炳 杰
( 南交通 大学 土木 工程 学 院 , 西 四川 成都 603 ) 10 1
【 摘 要】 以新建铁路 兰州至重庆线广元至重庆段初 步设计连 续梁拱组 合桥 方案 为例 , 有限元分 通过
析软件 Mia/ il d sc i建立动 力分析模型 , v 进行 了动力特性计算和动 力时程分析 , 并给 出计算结果 。计 算结果表
( ) 切 刚 度 3剪 ( A) = G A +G。 。 G A 上述式 中 : , A 、 为钢管横 截面 的面积 和对其 重心轴 的
稳定的经济指标与美 观 的外 形 , 并且 因其结 构轻 巧 、 外部可
做成无水平推力结构 , 故较适用于 软弱地基 。在 与同跨径其 他桥梁形式的比较中 , 有着较大 的经济优势 。
() 2 弯曲刚度
四川 建筑 I
第3 0卷 4期
2 1 .8 000
l7 5
续表1
响。在 纵向地震 波输入 考虑竖 向分量 时 , 主梁弯 矩在增 大 ,
振 型 描 述 梁一 阶对 称 横 弯 、 二 阶对 称 横 弯 拱 自振 周 期 () s 085 . 5
模 态 5
梁拱组合体系 , 是指 梁和拱 两种 结构 的组合 , 者共 同 两
【 文献标识码 】 A
( / 。= E , E) +0 6 。。 .E ,
协作将跨径范围 内的荷载传递至下部结 构。总 的来说 , 梁拱 组合体系桥梁使梁与拱在受力方面 的优点 得 以充分发 挥 , 既
保 留了拱的受压特点 , 又发挥 了梁 的受 弯性能 , 呈现 出优 良、
示 出前 两 阶 自振 模 态 ) 所示 。
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梁拱组合体系桥地震响应敏感性参数分析
发表时间:2018-01-07T20:57:56.400Z 来源:《基层建设》2017年第27期作者:柳东委[导读] 摘要:为了寻求梁拱组合体系桥的抗震性能敏感设计参数的合理取值范围,按照空间有限元动力分析方法,考虑拱结构的二阶效应、吊杆的几何非线性效应等,采用非线性时程分析法对某梁拱组合体系桥进行了地震响应的参数敏感性分析,探讨了拱梁相对刚度比、横撑布置形式与刚度等关键影响参数对梁拱组合体系桥地震响应规律的影响机理
江苏纬信工程咨询有限公司 210014
摘要:为了寻求梁拱组合体系桥的抗震性能敏感设计参数的合理取值范围,按照空间有限元动力分析方法,考虑拱结构的二阶效应、吊杆的几何非线性效应等,采用非线性时程分析法对某梁拱组合体系桥进行了地震响应的参数敏感性分析,探讨了拱梁相对刚度比、横撑布置形式与刚度等关键影响参数对梁拱组合体系桥地震响应规律的影响机理关键词:桥梁工程;梁拱组合体系桥;地震响应;参数分析材料性能的提高和工程实践技术的革新推动了梁-拱组合体系桥的发展,作为一种特殊形式的拱桥,它将主要承受压力的拱和主要承受弯矩的梁组合起来共同承载,充分发挥拱和梁各自的优势。

目前国内外针对梁-拱组合体系桥的静力力学性能研究较多,但在动力性能尤其是抗震方面研究尚显不足[1-4]。

有鉴于此,本文依托某在建工程,开展了梁-拱组合体系桥的地震响应特征及结构参数影响规律研究,旨在为同类桥梁的抗震设计提供理论和实践的参考。

1 工程概况
我国东部某在建的梁-拱组合体系桥设计全宽为40m,分幅方式为4m(人行道)+4m(慢车道)+3m(分隔带)+18m(快车道)+3m (分隔带)+4m(慢车道)+4m(人行道),采用沥青混凝土路面。

上部结构采用的梁-拱组合体系,主跨为50m,两边跨都为30m。

矢高为20.0m,采用刚性吊杆,矢跨比为1/4,。

拱肋截面为2×1.8m。

系杆截面尺寸为1.8×2.0m。

全桥设置直径1.0m圆形钢管风撑四道。

端横梁、中横梁及跨中横梁高度均为1.60m~1.743m。

图1.1 桥梁总体布置图(单位:cm)
2参数选择及分析工况
2.1矢跨比
对于梁拱组合体系桥来说,矢跨比也是一个重要的结构特征参数,对拱肋和系梁的受力均有很大的影响,有时甚至还会影响施工方法的选择。

本文依托工程的原始矢跨比为1/4,为了探讨矢跨比对全桥结构地震响应的影响,保持拱肋截面形式和拱轴线线型方程表达式形式不变,同时构件尺寸、材料等都不做修改,分别把该桥的矢跨比调整为1/4、1/5、1/6、1/7,采用非线性时程分析法,探讨和计算不同矢跨比模型的地震响应。

后文为了说明的方便,分别将上述模型简称为R-Sratio1/4、R-Sratio1/5、R-Sratio1/6、R-Sratio1/7。

2.2拱梁相对刚度比
在梁拱组合体系桥中,桥面是和系梁共同受力,这种受力结构的刚度成为梁的刚度,主拱圈拱的刚度与这种刚度的比值,成为拱梁相对刚度比。

梁拱组合体系桥中,按拱梁刚度比的大小可分为刚性系杆柔性拱、柔性系杆刚性拱和刚性系杆刚性拱三种类型。

为了探讨不同拱梁刚度比值的影响,本文分别研究了刚度比为0.62、0.31、2.47、4.94时,桥梁结构的地震响应变化情况。

后文为了描述的方便,分别将上述模型检查简称为A-TRatio0.31、A-Tratio0.62、A-TRatio1.23、A-Tratio2.47、A-Tratio4.94。

2.3横撑的布置形式与刚度
横撑的布置形式、位置和刚度都影响着拱肋的横向整体刚度大小,进而对全桥的横向刚度产生影响。

横撑主要有一字形、X形和K形等形式。

本文为了研究横撑布置形式与刚度的影响,以结构的原始设计参数为基准,将横撑两个方向的抗弯刚度分别扩大5倍、10倍、100倍来进行探讨分析。

此外,将横撑全部去除以及设置剪刀撑也作为两个比对方案。

后文为了说明的方便,分别将上述模型检查简称为Stiffness-0(相当于将原始刚度乘以0倍)、Stiffness-1、Stiffness-5、Stiffness-10、Stiffness-100、Stiffness-X。

其中,Stiffness-0表示两个拱肋横向不设置横撑的情况,Stiffness-X表示去除原始设计中的横撑,设置三道剪刀撑的情况 2 地震动输入
为了研究矢跨比、横撑布置形式及刚度以及拱梁相对刚度比对梁-拱组合体系桥动力特性和地震响应的影响,采用非线性时程分析方法分别针对不同参数取值的有限元分析模型进行数值参数分析。

在进行结构设计参数分析时,选取的地震动记录是通过调整并且和设计反应谱拟合较好的实际地震动记录。

限于篇幅,本文激励方向仅采用纵向+竖向和方式。

3 有限元模型
采用结构抗震分析软件SAP2000 version15.1.1进行本桥的地震响应分析。

系梁和拱肋均分别采用空间梁单元进行模拟,桥面板采用壳单元模拟,吊杆采用桁架单元模拟,预应力钢束采用钢束单元一一模拟每一根钢束。

为了准确反映桥面板与系梁以及横梁的共同作用,建立了壳单元与梁单元的边界约束关系。

4 地震响应敏感性参数分析
在结构的设计过程中,一般都存在许多需要设计人员充分重视的关键性结构参数。

这些参数不仅直接影响了桥梁的结构性能,还会影响了使用寿命。

因此,合理地优化结构设计参数是设计的核心。

由于地震力的强度和时效都具有很强的随机性,对于梁-拱组合体系桥来说,其关键构件的材料和几何属性无疑影响了全桥的抗震性能。

因此,本章对梁-拱组合体系桥的几个关键结构参数,即矢跨比、拱梁相对刚度比、横撑刚度及其设置方式进行参数分析。

图1 拱梁相对刚度对地震响应影响
由图1可知,墩底截面随着拱梁刚度比的增大,呈现先减小后增大的趋势,在拱梁刚度比为1.23是,墩底截面的地震响应最小。

拱脚截面地震响应受拱梁刚度比的影响较小,由图1可以看出,拱梁刚度比从0.21-0.62变化时,拱脚截面的地震响应几乎没有变化,当拱梁刚度比大于0.62后,地震响应略微下降。

飞燕截面的地震响应和拱梁刚度比成正比关系。

图2 横撑布置形式与刚度对地震响应影响
由图2可知,横撑布置形式与刚度几个关键截面的地震弯矩响应影响也都很小。

当横撑的刚度由0倍(不设横撑)增加到100倍时,墩底截面(即截面1)的弯矩响应略有下降;在刚度增大10到100倍之间时,降幅较明显。

此外,采用X型横撑的方式与小刚度的水平横撑计算得到的弯矩响应较接近。

在原始设计参数(横撑刚度为1倍)的情况下,几个关键截面的弯矩需求响应相对处于较高的水平。

图3 矢跨比对地震响应影响
由图3可知,矢跨比的变化对几个关键截面的地震弯矩响应影响相比也都较小,拱脚截面和系梁受力最不利截面的剪力响应变化非常微小。

当矢跨比由1/4变化到1/7时,墩底截面(截面1)的地震弯矩响应略有增长;拱脚截面(即截面2)的和系梁最不利受力截面(即截面3)的地震弯矩响应变化微小,可忽略。

因此,在原始设计参数(矢跨比为1/4)的情况下,拱脚截面的弯矩响应处于最低的水平。

5 结论
本文按照空间有限元动力分析方法,考虑拱结构的二阶效应、吊杆的几何非线性效应等,分别采用线性反应谱分析方法和非线性时程分析法对某梁拱组合体系桥进行了地震响应的参数敏感性分析,研究发现拱梁相对刚度比、横撑布置形式与刚度、矢跨比三个关键影响参数中,拱梁相对刚度比对梁拱组合体系桥地震响应影响最大,其他两个因素相对较小,在此类桥梁设计中应着重研究分析拱梁相对刚度。

参考文献:
[1]陈宝春,陈友杰,刘玉擎.钢管与钢管混凝土复合拱桥[J].桥梁建设,2001(1):17-20.
[2]熊峰,刘浩吾.钢管混凝土模型拱动力特性分析[J].西南交通大学学报,2005,40(2):195-199.
[3]Hoeckman W.Bridge over the River Loire in Orleans,France[J].Structural Engineering International,2001,11(2):94-98.
[4]李映.拱梁组合体系桥梁的拱梁相对刚度分析[J].桥梁建设,2008(1):50-53.。

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