汶川地震中斜交连续梁桥震害机理研究

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1、公路交通技术2012年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2012No．5汶川地震中斜交连续梁桥震害机理研究胡建新，唐光武，张力(招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：汶川地震中，斜交桥区别于直桥的典型震害现象为主梁的面内刚体转动。为研究其震害机理，以2跨及3跨预应力混凝土斜交连续梁桥为研究对象，建立数值分析模型，分析碰撞效应和结构偏心效应对主梁转角的影响。分析结果表明，斜交连续梁桥在地震作用下导致梁体面内刚体转动的主要原因是梁体与桥台或桥联间的碰撞效应与结构偏心效应。关键词：斜交连续梁桥；主梁刚体转动；震

2、害机理；碰撞效应；结构偏心效应文章编号：1009—6477(2012)05—0062—06中图分类号：U448．215文献标识码：AResearchonMechanismofEarthquakeDamagetoSkewContinuousGirderBridgesinWenchuanEarthquakeHUJianxin，TANGGuangwu，ZHANGLiAbstract：InWenchuanea~hquake，atypicalphenomenonofearthquakedamageofskewbridgesdifferentfromstraightbridgesis

3、in—planerotationofrigidbodyofgirder．Inordertostudythemechanismofea~hquakedamage，thispaper，with2一spanand3一spanprestressedconcreteskewcontinuousgirderbridgesasobjectsofstudy，establishesnumericalanalysismodeltoanalyzeinfluencesofcollisioneffectandstructureeccentriceffectonturnangleofgirder．T

4、heanalysisresultsshowthatmainreasonsforin—planerotationofrigidbodyofgirderofskewcontinuousgirderbridgesundertheeffectofea~hquakearecollisioneffectandstructureeccentriceffectbetweengirderandabutmentorbridging．Keywords：skewcontinuousgirderbridge；rotationofrigidbodyofgirder；mechanismofeaahqu

5、akedamage；collisioneffect；structureeccentriceffect汶川地震中，斜交桥区别于直桥的典型震害现进行非线性时程分析。模型中考虑主梁与桥台间的象为主梁绕竖轴的刚体转动J，从而增大其落梁碰撞效应，并通过改变墩柱高度和跨径布置来考虑风险。鉴于此，国内外学者近年来对斜交桥的抗震结构偏心效应。将考虑或不考虑碰撞效应及不同下部结构支承刚度、不同跨径布置下的结果进行对比性能进行了大量研究J，其中日本学者对斜交桥分析，以说明斜交连续梁桥的震害机理。震害作了解释j，认为碰撞和下部结构支承刚度不同是引起斜交桥面内转动的原因。但目前斜交桥抗1地震动输

6、入参数震性能研究依然是国际热点问题，且对于斜交桥本文采用从美国太平洋地震工程研究中心的抗震设计各国规范均未给出明确的规定⋯，可(PEER)强震记录数据库中挑选的7条强震记录作见研究工作仍需深入。本文在已有研究成果的基础为地震动输入原始数据。各条地震激励均按照加速上，对斜交桥的震害机理进行进一步的诠释，为斜交度峰值0．3g进行调幅，各条地震波与工况名称如桥的抗震设计研究提供参考。为此，本文以2跨及表1所示。斜交连续梁桥振动特性分析结果表明，3跨预应力混凝土斜交连续梁桥为研究对象，建立其主导振型表现出明显的各向振动耦合特点，故采有限元数值分析模型，对不同斜度的斜交连续梁桥用水

7、平双向正交输入方式输入地震波。收稿日期：2012—05—31作者简介：胡建新(1983一)，男，湖北省松滋市人，硕士，助理研究员2012年第5期胡建新，等：汶川地震中斜交连续梁桥震害机理研究63图1考虑碰撞效应的有限元模型示意02碰撞效应一0．00005采用间隙单元模拟主梁与桥台问的碰撞效应，淀一0．000l有限元数值分析模型如图1所示，不考虑碰撞效应O0015州一0．0002的有限元模型则将上述模型中的间隙单元去掉即_0．0oO25可_l。在Pulsel～Pulse7工况下，不同斜度单梁模斜度／(o)一最大值一·最小值一-▲