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《桥梁高墩合理计算模型探讨_梁智垚》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.13197/j.eeev.2007.02.015第27卷第2期地震工程与工程振动Vol.27No.22007年4月EARTHQUAKEENGINEERINGANDENGINEERINGVIBRATIONApr.2007文章编号:1000-1301(2007)02-0091-08桥梁高墩合理计算模型探讨梁智垚,李建中(同济大学桥梁工程系,上海200092)摘要:采用弹塑性梁柱单元和弹塑性纤维梁柱单元分别建立桥梁墩柱的两种计算模型,深入讨论了桥梁墩柱在地震作用下,塑性铰形成、塑性区扩展以及塑性转角、墩顶位移等结构需求,针对弹塑性梁柱单元模
2、型中不同单元划分数量对墩柱地震需求的影响也进行了比较分析。计算结果表明,高阶振型对桥梁高墩地震响应贡献较大,其塑性转角、墩顶位移等地震需求的变化规律与中、低墩明显不同。桥梁高墩在墩身中部及墩底同时形成塑性铰,且塑性区随地震激励的增强而扩展。单元划分数量对桥梁墩柱的塑性转角、墩顶位移等地震需求均有较大影响,最后讨论了两种计算模型在墩柱地震需求计算时的适用性。关键词:高墩;计算模型;地震需求;弹塑性梁柱单元;弹塑性纤维梁柱单元中图分类号:P315.952.2文献标志码:AInvestigationonrationalanalyticalmodeloft
3、allbridgepierLIANGZhiyao,LIJianzhong(DepartmentofBridgeEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:Twoanalyticalmodelsofpieraredevelopedbasedontheelastic-plasticbeam-columnelementandthee-lastic-plasticfiberbeam-columnelement.Structuralseismicdemands,suchasformat
4、ionofplastichinge,expan-sionofplasticzone,plasticrotationandtipdisplacement,arediscussedindetail,andtheinfluenceofelastic-plas-ticbeam-columnelementdivisionsontheseismicdemandisanalyzedandcompared.Itisshownthatthetallpierremarkablydiffersfromthelowerpierinseismicdemandswhenthe
5、highervibrationmodescontributemore.Plastichingesgenerallyforminthemiddleandatthebottomofthetallpieratthesametimeandexpandwiththeenhance-mentofseismicexcitations.Differentelementdivisionshavesignificanteffectontheplasticrotationandtheroofdisplacementdemand.Finally,theapplicabil
6、ityoftwoanalyticalmodelsisdiscussedintheseismicdemandanaly-sisoftallbridgepiers.Keywords:tallpier;analyticalmodel;seismicdemand;elastic-plasticbeam-columnelement;elastic-plasticfiberbeam-columnelement引言近年来,随着交通建设的发展,我国西部地区规划并建成了大量的公路及铁路线路。由于西部地区多为山岭重丘区,地形、地貌和地质条件复杂,山区桥梁结构通常采用多
7、联连续梁或连续刚构,下部一般为高墩,且墩高相差悬殊,属于典型的非规则桥梁。高墩桥梁结构复杂,多采用薄壁空心墩,长细比较大,与中、低墩明显不同。西部地区的初步调查表明:在已建成及正在设计规划中的高等级公路中,墩高超过40m的高墩收稿日期:2006-06-18;修订日期:2007-01-11基金项目:国家自然科学基金项目(50578118)作者简介:梁智垚(1978-),男,博士研究生,主要从事桥梁抗震方面的研究.92地震工程与工程振动第27卷桥梁占桥梁总数的40%以上,例如黄延高速公路的洛河特大桥最高墩高达143m,而我国《公路工程抗震设[1]计规范
8、(JTJ004-89)》仅适用于墩高不大于30m的墩柱。近些年来,国内外学者对高耸结构的地震需求及位移延性能力进行了一些有
