塔梁间纵向弹性约束对铁路斜拉桥动力特性及地震反应的影响.pdf

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1、第8卷第2期铁道科学与工程学报Vo1．8N0．22011年4月JOURNALOFRAILWAYSCIENCEANDENGINEERINGApr．2011塔梁间纵向弹性约束对铁路斜拉桥动力特性及地震反应的影响张永亮。陈兴冲，郭永强(1．兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070；2．兰州大学土木学院与力学学院甘肃兰州730000)摘要：以某铁路斜拉桥为工程背景，研究了塔、梁间纵向弹性约束刚度取值对斜拉桥动力特性及主塔地震反应的影响。研究结果表明：纵向弹性约束对斜拉桥体系纵漂及主梁反对称竖弯振型影响较大。与漂浮体系相比，在弹性约束刚度的合理取值条件下，

2、弹性约束使塔顶位移及塔身控制截面的弯矩有较大幅度的降低，但使部分塔身控制截面的剪力增大。关键词：斜拉桥；纵向弹性约束；动力特性；地震反应中图分类号：U442．55文献标志码：A文章编号：1672—7029(2011)02—0021—06Influnceoflongitudinalelasticconstraintsondynamiccharateristicandseismicresponseofrailwaycable——stayedbridgeZHANGYong—liang，CHENXing—chong，GUOYong—qiang(1．School

3、ofCivilEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China；2．SchoolofCivilEngineeringandMechanics，LanzhouUniversity，Lanzhou730000，China)Abstract：Takingarailwaycable—stayedbridgeasprojectbackground，theinflunceoflongitudinalelasticcon—straintinstalledbetweenmaintowerandmaing

4、irderonstructuraldynamiccharateristicandseismicresponseofmaintowerwasstudied．Theresultsshowthattheinflunceoflongitudinalelasticconstraintonmodeshapesofstructurallongitudinalfloatingandanti——symmetricveaicalbendingofmaingirderissignificant．Comparedwithentirelyfloatingsystem，elast

5、icconstraintresultsofdisplacementinthesubstantialdecreasesattowertopandbendingmomentatthecriticalsectionsofmaintower，butshearforceincreasesatthepartialcriticalsectionsinconditionofreasonablevalueforthestiffnessofelasticconstraint．Keywords：cable—stayedbridge；longitudinalelasticco

6、nstraint；dynamiccharateristic；seismicresponse近年来，随着我国铁路桥梁建设的不断发展，的影响比较显著，导致延性设计比较困难且桥面系大跨度铁路斜拉桥发展迅速。许多铁路斜拉桥位内在的柔性也不允许利用塔柱的延性能力，因此，于地震区，同时又是交通运输的枢纽工程，对国民设计地震下主塔最好保持弹性工作状态。对斜拉经济有着重大影响，如果在地震中一旦遭到破坏，桥选择合理的抗震结构体系就显得尤为重要I4。将会造成巨大的经济损失，并严重影响到灾区的抗漂浮体系或半漂浮体系由于具有良好的抗震性能，震救灾和恢复重建。如何保证大跨度铁路

7、斜拉桥因此，在高烈度地震区得到了较多的应用。从斜拉的抗震性能已逐渐成为设计中的决定性因素。欧桥的地震反应看，采用漂浮体系或半漂浮体系时，洲规范⋯规定：在斜拉桥的地震反应中高阶振型主塔的内力反应较小，但梁端、塔顶的纵向位移较收稿日期：2010一l1—18基金项目：国家自然科学基金资助项目(10902045)；铁道部科技研究开发计划项目(2008G031一k)作者简介：张永亮(1975一)，男，内蒙古通辽人，博士研究生，讲师，从事桥梁抗震研究22铁道科学与工程学报2011年4月大，通常不能满足设计要求。为了减小大震下斜拉角较小的拉索传到塔顶，引起塔底根部控

8、制截面较桥过大的位移响应，通常需要采用纵向弹性约束装大的地震反应。在塔、梁问设置纵向弹性约束后