非规则高墩大跨连续刚构桥地震响应分析-论文.pdf

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1、第26卷第3期甘肃科学学报VoL26NO．32014年6月JourHalofGansuSciencesJun．2014非规则高墩大跨连续刚构桥地震响应分析张越，程选生(兰州理工大学土水工程学院，甘肃兰州730050)摘要：为得到非规则高墩大跨连续刚构桥的地震响应情况，建立了一致激励和多点激励情况下的运动方程，采用MidasCivil软件建立动力分析模型，输入三向地震波，对比分析了一致激励和多点激励下的地震响应．结果表明：(1)地震荷载作用下扭转效应比较明显，矮墩的弯矩与扭矩均较高墩大；(2)考虑多点激励时，桥梁的顺桥向振动有增加的趋势，对桥墩有不利影响；在

2、顺桥向两桥墩位移时程曲线类似，在横桥向则没有明显的关联．关键词：连续刚构桥；地震响应；一致激励；多点激励中图分类号：U442．5；U448．23文献标志码：A文章编号：l0040366(2014)03—0120—05近20年世界上发生的多次地震灾害对桥梁抗其中：[M]、Ec]、[K]分别为系统的总体质量矩阵、震设计理论产生了巨大影响，由此各国学者展开了阻尼矩阵和刚度矩阵；{艾}、{义}和{X}为对应于自一系列深入研究J．由度的广义坐标列向量；{F(￡)}为外荷载作用．范立础比通过对5座连续刚构桥地震分析后发利用数值方法逐步积分时，对每个时段按照线现纵、横向

3、地震分别对高、低墩产生不利影响．王克性体系来计算其反应．其增量运动微分方程组为海等采用反应谱法对徐水河大桥开展了弹塑性地[M_△f艾}+[c]△{义}+[K]△{x}一{△F()}．(2)震响应分析．张永亮等。采用大质量法输入单向地△时间间隔内。在位移、速度和加速度之间引震波，对一座对称连续刚构铁路桥进行了行波效应入一个合理关系，由此使得原来用个未知增量表下的地震响应研究．Soyluk等一对韩国的Jindo大示的方程只保留一个未知增量，从而可以用代数方桥进行行波分析和随机振动分析，结果表明视波速法求解．对结构反应影响很大，一致输入的随机分析方法可1．2多点

4、激励下运动方程能低估结构的反应．Todorovska等将各柱的刚度地震发生时，大跨度结构的各支承点处输入的作为权重来确定各柱运动的运动参考点，巧妙地将地震波是不同的．地震现场实测资料表明，即使在一致输入问题拓宽，应用到多点输入问题．501Tt范围内，地基各点振动的幅值和相位也有很大目前对桥梁上部结构和桥墩高度均不对称的非差别[．因此，大跨度结构在地震反应分析中就必须规则高墩大跨连续刚构桥梁的研究还不充分，因此考虑多点支承的不同激励．有必要对此类桥梁在地震作用下的响应进行相关的对于大跨度桥梁，在多点不同步地震激励下，其研究探讨．运动方程与一致地震激励下的运动

5、方程不同．采用分块的形式将其表达为·川1计算方法rlM]fX]rc(]fx]1．1一致激励下运动方程MJ1x『-IlccJ1外力作用下振动体系的运动方程为rlKK∞]fx1f0][M]{艾}+[C]{}+[K]{X}一{F()}，(1)KKJjxf—jF}’。收稿日期：201311—22作者简介：张越(1988一)，男，江苏南通人，硕士研究生，研究方向为结构工程．E—mail：alexabbccc@gmail．Corn第26卷张越等：非规则高墩大跨连续刚构桥地震响应分析121其中：{艾}、{}和{X}分别表示在地震激励下桥台厚度为4．0m，采用群桩基础，共

6、4根2．5rn桩．梁结构支座节点的加速度向量、速度和绝对位移；2．1计算模型与地震波{艾}、{}和{X)分别表示在地震激励下桥梁结在大跨度桥梁的地震反应分析中，为了真实地模构非支座节点的加速度向量、速度和绝对位移；拟桥梁结构的力学特性，所建立的计算模型必须如实{F}表示地震动作用于桥梁结构支座节点的力．地反映结构的刚度、质量分布以及边界连接条件[il1．基于拟静力位移的概念，多点激励下的总结构采用MidasCivil软件对全桥进行有限元离散，将二期反应位移矩阵{X)可分离为动力反应位移{y)和荷载转化为质量，桥梁上部结构与桥墩之间采用刚性拟静力位移{Y}，

7、即连接进行约束．不考虑桩土效应，桥墩与基础采取固结进行模拟．全桥有限元模型见图1．lxIj一

8、下的动力响应，选取Taft波座所受到的地震激励不同．在进行地震反应