桥梁倒塌模式识别方法理论分析.pdf

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1、第28卷第8期公路交通科技VoL28No．82011年8月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentAug．2011doi：10．3969／j．issn。1002—0268．2011．08．019桥梁倒塌模式识别方法：理论分析闫冬，任胜健，何勇(交通运输部公路科学研究院北京交科公路勘察设计研究院，北京100088)摘要：针对连续梁桥和单塔斜拉桥2种桥型，提出了基于极限分析理论的桥梁倒塌模式识别方法。首先建立以破坏点位置和位移为参数的单塔斜拉

2、桥及连续梁桥的倒塌模型，运用极限分析理论求解导致桥梁部分或整体倒塌所必须包含的破坏点及其破坏形式，并得到极限承载力。与有限元计算方法的比较可知，该方法可用于桥梁概念设计阶段，以快速识别桥梁倒塌模式，计算结构极限承载能力。且计算结果可为正确评估桥梁抗倒塌能力，建立抗灾设计理念，采取有效的减灾措施提供科学依据。关键词：桥梁工程；单塔斜拉桥；连续梁桥；倒塌模式；极限分析理论中图分类号：U445．7+l文献标识码：A文章编号：1002—026812011)08—0100—04IdentificationMethod

3、ofBridgeCollapsePattern：TheoreticalAnalysisYANDong，RENShengjian，HEYong(RIOHTransportConsultantsLtd．，ResearchInstituteofHighwayofMinistryofTransport，Beijing100088，China)Abstract：AlimitanalysistheorembasedmethodforidentifyingcollapsepatternWaSdevelopedforcon

4、tinuousgirderbridgesandsingle-pyloncable-stayedbridges．First，collapsemodelsofcontinuousgirderbridgesandsingle-pyloncable-stayedbridgeswhich眦characterizedbytheparametersofdamagelocationsanddisplacementswereestablished．Then，thedamagedcomponentsandtheirfailur

5、emodeswhichformingbridgepartial／wholecollapsepatternsweredeterminedbaSedonthelimitanalysistheorem，andbridgeultimateload·bearingcapacitieswereobtained．Comparingwiththefiniteelementanalysismethod，theproposedapproachCallbeusedinthebridgeconceptualdesignphaset

6、oeffectivelyidentifycoUapsepatternandcalculateultimateload-bearingcapacityofthebridges．Theresultcouldberegarded∞ascientificfoundationforaSsessingbridgeultimateperformance，proposinghazardmitigationconceptandconductingeffectivebridgedisasterreductiontechniqu

7、es．Keywords：bridgeengineering；single·-pyloncable··stayedbridge；continuousgirderbridge；collapsepaRem；limitanalysistheorem0引言在极端荷载作用下，生命线工程(城市供水、供电、供气、电信、交通等工程设施)的破坏使抗灾救灾工作难以开展，次生灾害频发是造成大量人员伤亡和严重经济损失的直接原因。桥梁工程是生命线工程之一，自然灾害对桥梁工程的影响直接，危害巨大；同时也暴露出了桥梁工程方面许多亟待解决的

8、问题。在灾难面前，如何避免桥梁倒塌，从而保障抗灾救灾工作的顺利进行，减少次生灾害损失，是各级政府最为关心的问题。本文将通过对桥梁倒塌模式识别方法的研究，掌握桥梁在极端荷载作用下的倒塌模式，为正确评估桥梁抗倒塌能力，建立正确的抗灾设计方法，采取有效抗灾措施提供收稿日期：20ll一∞一2l基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项项目；国家自然科学基金项目(NSFCNo．50908108)作者简介：闫冬(197