罕遇地震下曲线钢_混凝土组合梁桥的墩柱扭转效应

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1、第31卷第9期Vol.31No.9工程力学2014年9月Sep.2014ENGINEERINGMECHANICS42文章编号：1000-4750(2014)09-0042-09罕遇地震下曲线钢-混凝土组合梁桥的墩柱扭转效应王宇航1，聂建国2，樊健生2，杨小刚3(1.中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081；2.清华大学土木工程系，北京100084；3.中国路桥工程有限责任公司，北京100011)摘要：为了研究曲线钢-混凝土组合梁桥在罕遇地震下的墩柱扭转效应，基于考虑扭转效应的钢管混凝土纤维梁模型，建立了曲线组合梁

2、桥的杆系有限元分析模型。对不同输入方向的三条地震波作用下是否考虑墩柱扭转效应的纤维梁模型的计算结果进行了对比，包括墩顶位移、墩柱扭转角和墩柱内力等。在此基础上，对曲线组合梁桥在罕遇地震作用下的扭转效应的关键影响参数进行了分析。结果表明：采用考虑扭转效应的纤维梁模型分析曲线组合梁桥在地震作用下的受力反应，可有效的反映罕遇地震下曲线钢-混凝土组合梁桥的墩柱扭转效应。另外，曲率半径和墩高是影响曲线组合梁桥在纵向地震作用下墩柱扭转效应的主要因素。关键词：钢-混凝土组合结构；纤维梁模型；扭转效应；罕遇地震；有限元中图分类号：TU39

3、8+.9文献标志码：Adoi:10.6052/j.issn.1000-4750.2012.12.0929TORSIONEFFECTINPIERSOFCURVEDSTEEL-CONCRETECOMPOSITEBRIDGESUNDERRAREEARTHQUAKEWANGYu-hang1,NIEJian-guo2,FANJian-sheng2,YANGXiao-gang3(1.RailwayEngineeringResearchInstitute,ChinaAcademyofRailwaySciences,Beijing1000

4、81,China;2.DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;3.ChinaRoadandBridgeCorporation,Beijing100011,China)Abstract:Inordertostudythetorsioneffectsinpiersofsteel-concretecompositegirderbridgesunderrareearthquakeconditions,afiniteelementmode

5、lwasestablishedbasedonthefiberbeam-columnmodelforconcretefilledsteeltubesconsideringtorsioneffects.Threedifferentearthquakewaveswereapplied,andcomparisonsamongsttheresultswithandwithouttorsioneffectsweremadeintermsofdisplacement,torsionangleandinternalforceofthepi

6、ers.Resultswithtorsioneffectswerefurtheranalysedtoaddresskeyinfluencingfactors.Itisshownthattorsioneffectsinpiersofcurvedsteel-concretecompositegirderbridgesunderrareearthquakeconditionscanbeeffectivelyconsideredusingtheproposedfiberbeam-columnmodel.Furthermore,it

7、isnotedtheradiusandtheheightofpierswerethemaininfluencingfactorsonthetorsioneffectsofcurvedsteel-concretecompositegirderbridgessubjectedtolongitudinalearthquakeloads.Keywords:steel-concretecompositestructure;fiber-beamcolumnmodel;torsioneffect;rareearthquakecondit

8、ions;finiteelement钢-混凝土组合结构由于其优越的力学性能，近年来在各类桥梁结构中得到了广泛的应用。对桥梁———————————————收稿日期：2012-12-04；修改日期：2013-03-20结构中组合构件的研究，已有大量的成果，包括试验研究、理论模型、有限元模型和设计方法等[1