三跨中承式钢管混凝土拱桥抗震性能分析

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1、第39卷第6期四川建筑科学研究2013年12月SichuanBuildingScience185三跨中承式钢管混凝土拱桥抗震性能分析张晨，徐勋倩，陈静(1．南通大学杏林学院，江苏南通226019；2．南通大学建筑工程学院，江苏南通226019)摘要：对某三跨中承式钢管混凝土拱桥进行了抗震分析，按照“统一理论”将拱肋换算为一种材料，通过模态分析得到结构的固有频率和振型。采用Rayleigh阻尼进行基本烈度和罕遇地震下的时程分析，得到不同加速度峰值下的最大内力、变形。结果表明：该拱桥以横桥向振动为主，拱肋

2、平面外的刚度与平面内刚度相比较小，符合物理概念；拱脚的内力普遍大于拱顶，需综合考虑不同工况确定极值内力；拱桥在地震下的力学性能较好，能够满足规范关于常遇和罕遇地震下的强度与延性的规定。关键词：钢管混凝土拱桥；抗震分析；统一理论；Rayleigh阻尼中图分类号：U448．225文献标志码：A文章编号：1008—1933(2013)06—185—04Seismicanalysis0fa3-spanhalf-throughCFSTarchbridgeZHANGChenl1，XUXunqian，CHENJin

3、g(1．SchoolofXinglin，NantongUniversity，Nantong226019，China；2．SchoolofArchitectureEngineering，NantongUniversity，Nantong226019，China)Abstract：A3-spanhalf-throughCFSTarchbridgeisanalyzedtoobtaintheseismicbehaviour．TheCFSTarchribsareconvertedintoonemateriala

4、ccordingto‘UnifiedTheory’．Themodalcharacteristicisanalyzed，andthenatural~equencyandvibrationformareobtained．Thedynamictime—historyanalysiswhichadoptstheRayleighdampingiscarriedoutunderseismicfortificationintensityandbarelyoccurredearthquake．Themax．inter

5、nalforcesanddeformationareobtainedunderdifferentaccelerationpeakvalue．Theresultsdemonstrate：thestiffnessoutofthearchribsplaneissmaller，andthevibrationanddeformationoutoftheplanearemainlyobservedunderearthquake；theinternalforcesattheendofthearchribarecom

6、monlylargerthanthoseatthetopofthearchrib；themax．internalforcesmustbedeterminedbyseveraldifferentsituations；theseismicbehavioroftheCFSTarchbridgeisexcellent，whichcanaccordwiththestrengthandductilitylimitsundernormalandbarelyea~hquakeactioninthecodes．Keyw

7、ords：CFSTarchbridge；seismicanalysis；UnifiedTheory；Rayleighdamping地震等，给人们的生命财产带来了巨大的损失。上O引言述大地震的发生促使人们对现有的抗震计算方法和钢管混凝土结构具有力学性能优异、施工方便措施进行反思，直接导致了相关规范的修订。我国和经济效益优良等优点，特别适合应用于重型厂房、原有的公路工程抗震设计规范并未充分、真正地考大跨桥梁等结构中。自从1990年我国第一座钢管虑结构弹塑性力学行为，因此对现有的结构进行抗混凝土拱桥四川旺苍

8、东河大桥建成以来，二十年间震性能评估非常必要。已有学者对钢结构、钢筋混先后建成了三百多座钢管混凝土拱桥，充分说明了凝土拱桥进行了抗震分析¨I6，并给出结论及优化这种桥型的突出优势和极强的适应能力。加固方案，但是针对钢管混凝土拱桥在罕遇地震下近些年全球范围内地震活动频繁，世界各地陆的动力响应研究较少。本文以某三跨中承式钢管混续发生较大烈度的地震，如2008年四川汶川地震、凝土拱桥为例，采用有限元分析软件ANSYS，建立2010年青海玉树地震以及2011年1