横系梁对双柱墩混凝土曲线梁桥地震反应的影响分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com横系梁对双柱墩混凝土曲线梁桥地震反应的影响分析董方超，孙广俊，李鸿晶75横系梁对双柱墩混凝土曲线梁桥地震反应的影响分析董方超。孙广俊，李鸿晶(南京工业大学土木工程学院，江苏南京211816)摘要：为研究地震作用下，钢筋混凝土曲线梁桥中横系梁设置位置、刚度对结构受力的影响规律，以设置2道横系梁的双柱墩曲线梁桥为背景，考虑曲线梁桥的弯扭耦合效应和主梁间的非均匀碰撞效应，运用大型有限元软件ABAQUS建立桥梁的三维多尺度模型，设置6种横系梁位置工况，采用时程分析法分

2、析不同位置横系梁对桥梁主梁、支座和桥墩的地震反应影响。最后，选择上述计算结果中较为合理的工况为背景，进一步研究横系梁刚度对桥梁地震反应的影响。研究结果表明：横系梁位置的变化对地震作用下曲线梁桥的主梁横向位移、支座受力、墩顶横向位移及墩底扭矩有比较明显的影响；横系梁沿墩柱较为均匀地分布时，对桥梁地震反应行为最为有利；适当地提高横系梁刚度可以减小桥梁的地震反应。关键词：混凝土桥；曲线梁桥；双柱墩；横系粱；地震；受力；多尺度模型中图分类号：U448．21；U448．22；U442．55文献标志码：A文

3、章编号：1671—7767(2015)03—0075—071引言以上研究表明，横系梁对钢筋混凝土双柱墩顺目前，城市曲线桥梁与山区曲线桥梁中运用最桥向的工作能力基本无影响，但对于其横桥向的动为广泛的墩台为柔性墩台，其中双柱形式最为常力性能与抗震工作能力有不可忽视的影响，且这种见E。在横桥向地震激励下，双柱间往往需要加设影响在无帽梁的钢筋混凝土柔性双柱墩中表现的相横系梁来保证其整体性，一方面使其工作步调一致，对明显。为研究地震作用下，钢筋混凝土曲线梁桥防止过早落梁，另一方面，防止双柱受力不均而导致中

4、横系梁设置位置、刚度对结构受力的影响规律，本柱体脆性破坏、倒塌，横系梁的合理设置还能为桥梁文通过建立混凝土曲线梁桥多尺度损伤模型，考虑体系进行有效的耗能减震[2]。曲线梁桥中比较典型的弯扭耦合效应和主梁的非均沈星等运用Pushover分析方法研究了横系匀碰撞效应的影响，研究无帽梁双柱墩的横系梁位梁刚度对墩柱抗震的影响；刘一波口等从静力学角置和刚度对于钢筋混凝土曲线梁桥强震反应的影响。度出发，研究了横系梁位置对墩柱弯矩分布的影响；兰峰l_8等用反应谱法研究了中小跨径双柱式高墩桥2多尺度模型的建立梁

5、的横系梁抗震性能，研究表明横系梁对下部结构采用大型有限元软件ABAQUS(6．12)建立一的内力分配影响很大，合理地设计横系梁能够有效座3跨曲线梁桥有限元模型(见图1)，单跨圆心角的提高横桥向刚度、调整下部结构内力。梁雄凹等为13．77。，半径R一66m，上部箱梁宽9．2m，支座研究了柱间系梁对双圆柱高墩受力的影响，结果表为板式橡胶支座，下部双柱墩高30m，圆形实心混明横系梁对桥墩顺桥向稳定性、强度及配筋无有利凝土柱直径为1．4m，双柱圆心间距为5m。其中影响，其主要作用是改善下部结构横桥向受力

6、。商横系梁尺寸按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥宇[1。]等基于OpenSees软件，研究横系梁对无盖梁涵设计规范》(JTGD62—2012)规定取值，取宽×双柱墩及其基础的地震反应影响，研究表明横系梁高一1．0m×1．2m。柱体配筋按规范取。可以显著减小墩柱地震反应，但会使基础反应稍有2．1材料模拟增加。黄德耕[1嵋等针对钢筋混凝土刚架拱桥的病主梁用壳单元和实体单元结合模拟(见图2)，害，采用附加型钢梁加固法对横系梁进行加固，研究其中两联相接处附近用实体单元模拟其损伤和碰撞结果表明，附加型钢梁

7、加固法能够提高桥梁的横向效应，主梁中段用壳单元来模拟其弯扭耦合效应。刚度、改善桥梁的动力性能、提高桥梁的稳定承载力。主梁材料采用C50混凝土，中部壳单元定义为收稿日期：2015—01—30基金项目：国家自然科学基金项目(51308293)；江苏省自然科学基金项目(BK20130937)；江苏省交通运输科技项目(2014T11)作者简介：董方超(1988一)，男，2012年毕业于河南大学土木工程专业，工学学士(E—mail：18761686065@163．com)。学兔兔www.xuetutu.c

8、om学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com78世界桥梁2Oi5，43(3)由相邻主梁的相对位移曲线可知，横系梁位置的变3．4横系梁位置对桥墩地震反应的影响化对于主梁间的横向相对位移与纵向相对位移有较与1号、2号支座对应的墩顶分别为1号墩顶、为明显的影响。2号墩顶，其位移相对于坐标系P；与3号、4号支座2道横系梁沿墩柱布置不均匀的工况综合表现对应的墩顶分别为3号墩顶、4号墩顶，其位移相对最差，如工况D，其横系梁分别位于墩柱第1等分点于坐标系Q。墩柱顶端圆心处在3个