基于行波效应飞燕式钢管混凝土拱桥地震损伤分析

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1、第47卷第6期四川大学学报(工程科学版)Vo1．47No．62015年11月JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)NOV．2015文章编号：l0o9-3087(2015)06-0054-07DOI：IO．15961／j．jsuese．2015．06．008基于行波效应飞燕式钢管混凝土拱桥地震损伤分析刘震，韩小宇，张哲(1．大连理工大学土木工程学院，辽宁大连116024；2．荆州市城市规划设计研究院，湖北荆州434000)摘要：为研究大跨度飞燕式钢管混凝土拱桥在地震行波效应作用下损伤，以主跨280m飞燕式钢

2、管混凝土拱桥为桥梁样本，以台湾集集地震动记录为地震样本，采用数值模拟方法，对桥梁样本在地震动样本作用下损伤进行研讨。为使行波效应在桥梁样本上更为显著，地震动样本选取含有较高长周期脉冲的近断层地震记录。结果表明：在一致地震作用下，桥梁样本满足设计抗震要求；在计入行波效应下，桥梁样本不能很好地符合“小震不坏”的设计原则；总体来说计人行波效应桥梁损伤会增加21％左右。关键词：桥梁抗震；钢管混凝土拱桥；地震分析；行波效应中图分类号：U442．5文献标志码：ASeismicResponseAnalysisofFly-swallowTypeConcrete—filledSteelTu

3、beArchBridgeBasedonTravelingWaveEfectLIUZhen~HANXiaoyu，ZHANGZhe，(1．SchoolofCivilEng．，DalianUniv．ofTechno1．，Dalian116024，China；2．JinzhouResearchInst．ofUrbanPlanning＆Design，Jingzhou434000，China)Abstract：Inordertoresearchstructuralseismicdamageperformancesoflong—spanfly—swallowtypeconcrete-f

4、illedsteeltubulararchbridgeundertravelingwaveefect，anarchbridgewitha280mainspanwastakenasabridgesample．SeismicrecordsoftheChi—ChiearthquakeinTaiwanweretakenasgroundmotionsamples：Thenumericalanalysiswasadoptedtostudytheseismicdamageofthebridgesampleunderthegroundmotionsamples．Inordertomake

5、thetravelingwaveefectmoreobviouslyonthebridgesample，near—faultearthquakerecordswithlong—periodicpulsewereselectedasgroundmotionsamples．Theresultsshowedthatundertheidenticalsupportseismicexcitationtheseismicdesignrequirementmeetswiththeseismicresistanceregulation‘NoDamageWithWeakEarth—quak

6、e’isnotsatisfiedundermulti—supportseismicexcitation．Inaword，thebridgedamageincreasesabout21％includedinthetrave—lingwaveefect．Keywords：bridge；concrete—filledsteeltubearchbridge；seismicanalysis；travelingwaveefect桥梁作为交通线的咽喉，一旦在地震中破坏将km的地震J。研究表明，近断层地震经常包含较为严重影响通往地震区域的交通，并带来严重的次生明显的长周期脉冲(周期1S以

7、上)和永久地面位灾害J。特别是2008年汶川地震，地震作用范围内移一’]，脉冲作用会加剧行波效应对大跨度桥梁影的300余座桥梁都遭受到了不同程度损伤，一度导响，更有可能使桥梁结构抗震需求大于结构抗震能致通往地震灾区道路的中断。力，而台湾集集地震灾害现象也验证了这一点J。地震动在空间传播的变化主要包括：行波效应、1999年发生的台湾集集地震属于典型近断层地部分相干效应和局部场地效应。对于大跨度桥梁震，受益于台湾强地动观察计划，当地地震台阵对此结构来讲，行波效应对桥梁地震损伤的增加是不可忽次地震记录质量较高。以台湾集集地震作为地震