某大跨度斜拉桥抗震性能分析

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1、2013年5月第5期城市道桥与防洪桥梁结构75通过对润扬大桥北汊斜拉桥的前十阶自振频表3三维地震动组合输入下反应谱分析的内力响应最大值率及相应振型表和振型图分析可以基本得出本斜拉桥动力特性特点：(1)本桥基本周期较长，约为6．80S，属于长周期结构，一阶振型为纵飘振型。(2)本桥在塔梁交接处采用了弹性支承形成半漂浮体系，其明显降低了第一阶纵飘振型的自振周期，比较有效地控制了结构在地震作用下的顺桥向位移。(3)大跨度斜拉桥的一阶对称横弯和一阶对称竖弯一般都比较靠前。3地震反应分析3．2动态时程分析地震反应分析中分别采用

2、修正的规范反应谱在采用动态时程分析法对桥梁结构进行抗震法和动态时程分析法，并对结果进行对比分析，按响应反应分析时，需要选择合适的地震时程加速照规范采用三维组合地震波输入并分三种工况度进行输入，时程加速度选择时要充分考虑桥址进行分析：工况一、1．0顺桥向+0．3横桥向+0．3竖场地特征：条件。考虑到目前大多数实际工程中桥桥向；工况二、0．3顺桥向+1．0横桥向+0_3竖桥址拟建场地并无实际地震记录，所以只能选择与向；工况三、0．3顺桥向+0．3横桥向+1．0竖桥向。拟建场地同类地质条件下记录到的地震波进行计3．1反应谱

3、分析算分析【。动力反应谱方法【]利用地震荷载概念，通过求本文在对润扬大桥北汉斜拉桥地震反应时程解地震动控制方程而得到结构的最大地震反应，响应分析时，采用进行强度和周期修正的埃尔森在计算中考虑了地面运动加速度纪录特征、结构特罗波(EI—Centro)进行抗震动力分析，并考虑地振动周期以及阻尼比等动力特性，是目前桥梁结震纪录时间为40S，地震加速度时程输入时采用构抗震分析常用的一种方法。直接加速度法(DAM)。本文根据桥址场地地震动参数对规范反应谱修正后EI—Cen~o—h波顺桥向输入见图4。三进行修正，得到水平设计加速

4、度反应谱曲线(见图维地震波(EI波)一致激励输入下结构位移响应峰3)，竖向设计加速度反应谱可以由水平向设计加值见表4。三维地震波(EI波)输人下结构内力响应速度反应谱乘以谱比函数0．65确定，对于多维地最大值见表5。震动输入下采用SRSS法进行组合。三维地震动组合作用下反应谱分析的位移响应峰值和内力响应最大值见表2、表3。图4修正后E1．Centr~h波顺桥向输入周期／。表4三维地震波(El波)一致激励输入下结构位移响应图3水平设计加速度反应谱曲线峰值表(单位：cm)表2三维地震动组合作用下反应谱分析的位移响应峰值表

5、(单位：cm)76桥梁结构城市道桥与防洪2013年5月第5期表5三维地震波(EI波)输入下结构内力响应最大值索塔和索塔基础承台的竖向弯矩均是时程分析时取得较大值，但是横向弯矩则是在反应谱分析时值较大。4结论(1)塔顶的纵向和横向位移，主梁的竖向弯曲是在抗震设计中应该注意的地震响应。(2)反应谱法和时程分析法对润扬大桥北汊斜拉桥进行地震反应分析结果基本一致，说明计算结果能够反应实际地震作用下的结构响应。(3)通过对截面内力值的比较分析可以看出，在对大跨度斜拉桥进行抗震性能分析时，仅仅对3．3规范反应谱分析与时程分析结果

6、对比桥梁结构选择规范反应谱进行动力响应分析是不对反应谱三维组合分析和三维EI波时程分析够的，还需要进行动态时程分析，结合二者的数据时的控制截面位移和内力峰值进行简单的比较分作为设计依据。析。(4)鉴于该桥的重要性，在进行抗震验算外，(1)对比时程分析和反应谱分析的位移峰值，还应重视抗震概念设计，采取局部构造措施，满足主梁的横向位移峰值在时程分析时为l8．39cm略规范中设防原则。大于反应谱分析中的13．1cm，但是主梁的纵向位移和竖向位移结果反应谱分析中偏大；索塔塔顶参考文献的时程分析纵向位移12．34cm则是小于反

7、应谱分⋯1狄息生，倪国华，陈日友．镇江市工程地质条件与地震动分区⋯．析的21．1cm，索塔塔顶的横向位移和竖向位移在工程抗震．2002(2)：10．两种情况下结果近似相同。【2]邢月英．JT／T391—2009公路桥梁盆式支座标准介绍⋯．公路，(2)对结构主要控制截面在反应谱和时程两种2009(8)：294-299．[3】胡世德，范立础．斜拉桥动力计算有限元模式的讨论[Jl_同济大分析时的内力峰值进行对比可以得出：主梁、索塔学学报，1991增刊一结构(桥梁版)．以及索塔基础承台的轴力均是在反应谱分析时值[4】公路桥梁

8、抗震设计细则【s】．北京：人民交通出版社，2008．较大；同时通过对比可以发现，在时程分析时，主【5]李国豪．桥梁结构稳定与振动【M]．北京：中国铁道出版社，1992．梁的竖向弯矩和横向弯矩均有不同程度的增大，[6]叶爱君．大跨度桥梁抗震设计[D]．上海：同济大学，1998．(上接第68页)洒水的时候是每隔2h洒水一次，但是白天气温比绍其设计参