结构性能的混凝土拱桥减震方法研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第31卷第1期土木建筑与环境工程Vo1．31No．12009年2月JournalofCivil．Architectural&EnvironmentalEngineeringFeb．2009结构性能的混凝土拱桥减震方法研究范亮，周志祥(1．西南交通大学土木学院，四川成都610031；2．重庆交通大学土木学院，重庆400074)摘要：基于位移的抗震设计理论应用于混凝土拱桥时，由于混凝土拱桥刚性巨大的特殊性，该理论无法有效的对拱桥进行减震。针对混凝土拱桥，提出了一种基于性能的减震设计思路的新的减震方法——“一种混凝土拱桥变刚度智能减震控

2、制系统”。该方法在地震作用下将改变主拱体系、适当降低拱桥刚度、提高主拱结构变形能力，对拱桥的位移和主拱的受力进行双控。分析表明，该方法在不显著增加位移的情况下可以降低混凝土拱桥在地震作用下的结构内力。关键词：桥；拱桥；混凝土拱桥；减震；基于结构性能中图分类号：U442．5文献标志码：A文章编号：1674—4764(2009)01—0055—05APerformanceBasedSeismicMethodtoR．C．ArchedBridgeFANLiang¨．ZHOUZhi-xiang。(1．CollegeofCivilEngineering，SouthwestJia

3、otongUniversity，Chengdu610031，P．R．China；2．CollegeofCivilEngineering，ChongqingJiaotongUniversity，Chongqing400074，P．R．China)Abstract：Incivilengineering，theaseismictheorybasedondisplacementgenerallyisusedinvibrationdampingdesign．Thistheorycannotbeappliedtoreinforcedconcrete(RC)archedbridg

4、es，however，duetothetremendousrigidityofthesebridges．Toaddressthissituation，anewvibrationdampingmethodcalledan“intelligentaseismiccontrolsystemwithchangedrigidityofRCarchedbridges”issuggested．Withthismethod，thesystemofthemainarchwillbechanged，therigiditylowered，thedeformedcapabilityincr

5、eased，andthedisplacementandstresscanbeunderdoublecontro1．Whenanearthquakeoccurs，theRCarchedbridgestresscanbeloweredwhilethedisplacementisnotobviouslyincreasedwiththismethod．Keywords：bridge；archedbridge；reinforcedconcretearchedbridge；seismicmitigation；performancebased混凝土拱桥因经济、美观、耐久而在我国广

6、泛采造成了巨大的损失和严重的社会影响。用，但由于其结构刚度大，主拱圈截面轴压比大，延该文分析发现，普遍用于结构工程中的基于位性差，拱桥被公认为是抗震性能相对较差的一种桥移的抗震设计理论在混凝土拱桥抗震设计中效果不型。9O年代初的不完全统计数据表明，在我国公路明显，不能控制拱桥在地震发生时的结构性能。因桥梁中拱桥可达70。不良的抗震性能给位于地此，在分析比较后本文采用综合考虑拱桥内力响应震多发地区的大量已建、在建和将建的混凝土拱桥和变形响应的基于性能的抗震设计理论进行混凝土留下极大的安全隐患。如唐山地震后，有3O多座拱拱桥的减震设计，并提出一种新的减震方法并将其桥遭到

7、不同程度的破坏，有6座拱桥甚至完全倒塌，应用于典型混凝土拱桥的减震设计中。收稿日期：2008—10—11基金项目：国家自然科学基金资助项目(50578168)；重庆市教委科技项目(KJ070415)作者简介：范亮(1979一)，女，西南交通大学，博士生，主要从事桥梁结构研究，(E-mail)fanliang2001@gmail．CON。周志祥(联系人)，男，重庆交通大学教授，博士生导师，(E—mail)zhixiangzhou@cquc．edu．cn。学兔兔www.xuetutu.com土木建筑与环境工程第32卷最大弯矩为4500kN·m，在上述地震荷载作用下，