基于行波效应的大跨度钢混凝土组合拱桥地震响应分析

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1、公路交通技术2015年2月第1期TechnologyofHighwayandTransportFeb．2015No．1DOI：10．13607／j．cnki．gljt．2015．01．010基于行波效应的大跨度钢一混凝土组合拱桥地震响应分析高月琪(招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：研究大跨度结构的地震响应时，有必要考虑地震波的行波效应。针对一种特殊的钢一混凝土组合拱桥进行地震响应研究。以重庆市万县长江大桥为建模依据，使用大型通用有限元软件sap2000建立跨径为420m的钢一混凝土组合拱桥计算模型，并对该模型多种激励状态进行分析。在一致激励状态下进

2、行几何非线性时程分析，并基于多点激振理论和相对位移法，采用7种不同的时差对计算模型进行行波效应下的地震响应分析。对比研究表明行波效应对大跨度桥梁结构地震响应有很大影响。关键词：大跨度钢混组合拱桥；非线性时程分析；行波效应；sap2000文章编号：1009—6477(2015}01—0045—06中图分类号：U448．22文献标识码：AAnalysisforSeismicResponseofLarge——spanSteel——concreteCombinedArchBridgesBased0nTravelingWaveEfectGAOYueqiAbstract：Inrese

3、archonseismicresponseoflarge—spanstructures，itisnecessarytoconsidertravelingwaveeffectofseismicwave．Thispaperresearchesseismicresponseinallusiontoaspecialsteel—concretecombinedarchbridge．WithChongqingWanCountyYangtzeRiverBridgeasthebasisformodeling，thepaperestablishesacomputationalmodelof

4、steel——concretecombinedarchbridgeataspanof420mbymeansoflarge—scaleuniversalfiniteelementsoftwaresap2000，andanalyzesmultipleexcitedstatesofthemode1．Thepapercarriesoutgeometricnonlineartime—historyanalysisinconsistentexcitedstatesandseismicresponseanalysisforthecomputationalmodelunderthetra

5、velingwaveeffectbymeansof7differenttimedifferences．Comparativeresearchshowsthattravelingwaveeffectexhibitsgreatinfluencesonseismicresponseofstructures．‘Keywords：large—spansteel—concretecombinedarchbridge；nonlineartime—historyanalysis；travelingwaveeffect；sap2000目前，国内外对地震波行波效应已经做了大量研究一J，特别是

6、对大跨径斜拉桥地震波行波效应1计算原理的研究已经非常深入，但对大跨径拱桥在行波效应地震发生时，从震源释放出来的能量将以地震下的地震响应的研究还很少。本文以重庆市万县长波形式传至地表，而地表上各点接收到的地震波都江大桥作为工程实例，采用大型通用有限元软件是经不同路径、不同地质条件传播的j。因此，不sap2000建立钢一混凝土组合拱桥计算模型，就行波同位置的震动必然有一定差异。对于大跨径桥梁来效应对大跨径钢一混凝土组合拱桥抗震性能的影响说，地震波沿桥梁纵向传播必然会导致各个支承点以及在不同时差作用下其内力曲线的变化规律进行接收到的地震波有一定时间差，在计算中其表现为研究，并对

7、地震作用下特别是考虑地震行波效应的各个支承点所输入地震时程的相位差，此类现象称结构响应进行分析。为行波效应。收稿日期：2014—05—19作者简介：高月琪(1988一)，男，重庆市人，硕士，助工公路交通技术2015聋通常，计算中考虑行波效应时会采用2种方法，△即大质量法和相对位移法。本文采用相对位移法来考虑结构的行波效应。地震中，结构本身不受外荷载影响，仅受地震作用。地震作用下的动力微分方程可按下式表达：『一。。)㈩00[鞠Ms一／~{A／／s=)tUgo){A五翮+△五}：IRI{A／／}(7)式中：M、“、分别为结构非文承