地震作用下高墩桥梁横向碰撞效应研究

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1、桥梁建设2014年第44卷第3期(总第226期)BridgeConstruction，Vo1．44，No．3，2014(TotallyNo．226)25文章编号：1003—4722(2014)03—0025—07地震作用下高墩桥梁横向碰撞效应研究邓育林，雷凡，何雄君(武汉理工大学交通学院，湖北武汉430063)摘要：为提升高墩大跨连续刚构桥的防震减灾能力，对其合理的减震措施进行研究。以我国西部山区强地震带一座高墩大跨桥梁为例，利用SAP2000Nonlinear有限元程序建立桥梁结构空间非线性计算模型，分析其横向地震响应规律

2、及其碰撞效应。分析结果表明：对于高墩大跨连续刚构桥，在过渡墩墩顶设置弹性挡块时，很难实现对过渡墩与刚构墩地震响应的有效控制，且碰撞产生的撞击力极易使弹性挡块破坏，从而失去限位功能；在过渡墩墩顶设置弹塑性挡块，并选取适当的挡块屈服强度，可有效地控制过渡墩、刚构墩地震响应以及上部结构位移。关键词：连续刚构桥；高桥墩；横向刚度；地震响应；横向碰撞效应；挡块；有限元法中图分类号：U442．55文献标志码：AStudyofTransversePoundingEffectofHigh--RisePierRigid—-FrameBridg

3、esUnderActionofEarthquakeDENGYu-lin，LEIFan，HEXiong—jun(SchoolofTransportati0n，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430063，China)Abstract：Toenhancetheabilityoflongspanandhigh—risepiercontinuousrigid—framebridg—asforprotectingagainstearthquakeandmitigatingtheearthquakedi

4、saster，theproperseismicmitigationmeasuresforthebridgeswerestudied．BywayofexampleofabridgeofthesamekindlocatedinthestrongearthquakebeltinthemountainousregioninthewestofChina，thefiniteel—ementprogramSAP2000Nonlinearwasusedtoestablishthespatialnonlineardynamiccalculat

5、ionmodelforthebridge，thetransverseseismicresponselawandthetransversepoundingeffectofthebridgewereanalyzed．Theresultsoftheanalysisrevealthatforthelongspanandhigh—risepiercontinuousrigid—framebridges，itwillbedifficulttoachievetheeffectivecontroloftheseis—micresponses

6、ofthetransitionpiersandrigid—framepiersjustbyarrangingtheelasticretainersontopsofthetransitionpiers，theforcesproducedbythepoundingcanveryeasilydestroythere—tainersandhencecausetheretainerstolosetheirfunctionsofrestraining．Ontopsofthetransi—tionpiers，iftheelastic—pl

7、asticretainersareprovidedandtheproperyieldstrengthoftheretain—ersischosen，theseismicresponsesofthetransitionpiersandrigid—framepiersandthedisplace—mentofthesuperstructurecanbeeffectivelycontrolled．Keywords：continuousrigid-framebridge；high—risepier；transverserigidit

8、y；seismicre—sponse；transversepoundingeffect；retainer；finiteelementmethod1引言工工艺成熟、快捷等特点在我国西部山区桥梁建设高墩大跨连续刚构桥以其良好的跨越能力及施中被广泛采用，而西部山区是我国的地震多发区且收稿日期：2