曲线梁桥空间非线性地震动力分析.pdf

《曲线梁桥空间非线性地震动力分析.pdf》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、第41卷第2期建筑技术开发Vo1．41．No．22014年2月BudildingTechniqueDevelopmentFeb．2014曲线粱桥空间非线性地震动力分析王丽张宇鹏曹燕(1．国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京100191；2．北京市建筑工程研究院有限责任公司，北京l00039)【摘要】曲线梁桥的应用在城市桥梁和高速公路中愈来愈普遍了，从结构动力学的观点研究它的结构特性和地震反应越来越迫切。针对北京天宁寺立交二环路主桥，用理论与实验相结合的方法对该桥动力特性及其地震响应进行了深人研究。【关键词】曲线桥；非线性；地

2、震反应分析【中图分类号】TU311．3【文献标志码】A[文章编号】1001—523x(2014)02—0009—03NoNLINEARSEISMICRESPoNSEANALYSIS0NSPACEOFCURVEDBRIDGEWangLiZhangYu—pengCaoYanInthispaper，astudyoftheseismicresponseofcurvedbridgesisconducted．Betweenthein—situresponsesandanalysisresults，modeshapes，modefrequencie

3、swereevaluated．UsingE1一Centroearthquakeaccelerogram，differ—entseismicloadingareexamined．Theresultsofanonlinearanalysisoftheseismicresponseofcurvedbridgearepresented．[Keywords】curvedbridges；nonlinear；seismicresponseanalysis在现代交通系统中，特别是在城市交通体系中，座预应力混凝土连续曲线梁桥，地震设计烈度为8由于功能、

4、美观等要求以及场地限制，曲线梁桥越来度。该桥分为独立并行的南北二桥，南桥四车道，常越多的被选用。近年来，曲线梁桥大量兴建。对于宽19．75in，桥下净空4．5in，分为四联，分别为3、7、曲线梁桥在横载及活载作用下的静力特性，国内外3、5孔连梁，最大跨径42．73in，桥长579in。该桥为已经进行了广泛深入的研究，有了比较明确的认识，长联多跨漂浮体系，除个别墩柱同主梁现浇为整体形成了较为有效的计算方法。但对于曲线梁桥的动外，多数采用支座联接，而且支座型式多种多样，有力特性、特别是其地震反应特性，相对地研究还比较滑板支座、盆式橡胶支座

5、，还有球型支座。本文以其少。其原因主要是曲线梁桥的动力特性相对复南桥第二联七跨连梁为研究对象。杂。正是这样，使得我国现在的桥梁抗震设计规范该桥的平面内半径为210．14m。上部结构为预中对曲线梁桥的设计规定没有详细的条文，而仅仅应力混凝土箱梁，粱高h=1．8In，面积A=16．35ITI。是规定在一定范围的曲线梁桥可以简化为直线梁桥墩台为u型桥台或四圆柱盖梁、双圆柱分联盖梁，钢来计算。本文以天宁寺立交二环路主桥为例，用理筋砼双圆柱盖梁。结构混凝土抗压强度按35MPa论与实验相结合的方法对该桥动力特性及其地震响计，弹性模量3．2×104

6、MPa。结构质量密度为应进行了深入研究。2500kg／m。下部结构为钢管混凝土单圆柱墩。桥1梁桥非线性地震反应分析梁橡胶支座剪切刚度=107N／m。位于北京西便门地区的天宁寺二环路主桥是一根据结构的实际情况建立如图所示力学模型(如图1)。上部结构按曲梁单元来计，桥墩按直梁单收稿日期：2013—11～15元计，墩底采用固接的形式。墩顶与梁底之间采用作者简介：王丽(1975一)，女，吉林人，毕业于北京工业大学，博士研支座单元来联结。究生，副研究员，从事专利审查工作。9第2期王丽，等：曲线梁桥空间非线性地震动力分析第41卷现为扭转，振型问的

7、耦合显著，这与曲线梁桥的主要振动特性是一致的。实测的结果与计算的结果有些误差，分析原因可能如下：脉动法测试时，结构基本处于微幅振动状态，各个支座的柔性联结作用很不明显，而且非结构部件与过往车辆也存在摩阻力而参与了共同作用，客观上导致了结构刚度增加，另外，横向振动的存在使实际质量偏小，预应力的使用又使横向刚度增大。在地震作用结构的变形较大，各构件之间附加的联系不再起作用，材料的弹性模三三匡三垂三f=量也较微幅振动时小，周期延长是必然的。因此，实测周期必然低于真实值。计算过程中因素的简化使r—————_T——————1其精度受到不同程度的

8、影响。图1计算模型2．2X向输入、y向输入、向和，，向同时输入地计算分析采用大型通用结构分析软件ANSYS，震波时的非线性分析考虑了滑动支座的减震效果，地震波的双向输入，结普通直线梁桥由于对称性，两个水平方向地震构的空间