人行天桥三维地震响应特性及防落梁研究.pdf

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1、圃人行天桥三维地震响应特性及防落梁研究马兰青海民族大学交通学院摘要：地震响应的研究诞生在建筑结构中，在1985年墨西哥地震后，桥梁类在地震中的影响受到了重视，人行天桥属于桥梁类诞生较晚的种类，其不同于传统的桥梁架构．因而在其地震中的响应问题和防落梁研究处于整体起步晚，研究不深入的特点。对现有的人行天桥的三维地震响应特性及防落梁研究，可以对人行天桥的维护和建设提供有价值的建议。关键词：人行天桥；地震；防落粱前言人行天桥的三维地震响应研究，可以把人行天桥在地震中的相应特性进行有效的研究和分析，使得人行

2、天桥的建设和维护获得有价值的建议，1人行天桥地震响应反应研究现状1．1人行天桥地震响应问题的研究首先地震对桥梁的影响是产生在西方学术界，地震响应的研究诞生在建筑结构中，桥梁类在地震中的影响受到了重视。人行天桥不属于传统的桥梁架构，其特点是桥体小但技术含量要求高，因而在其地震中的响应问题和防落梁研究处于整体起步晚，研究不深入的特点。根据相关资料显示，桥梁学著名学者Jankowski首先通过三维多自由度体系开始了早期的桥梁体在地震中响应特性三维研究，并对其减轻碰撞的措施进行了初步的研究。提出了获得学术

3、界认同的地震响应碰撞反应对桥体结构位移相对影响的分析，并产生了相对位反应谱理论。而国际著名桥梁学者PingZhu也通过Jallkowski研究的基础上，开始进行了三维基础地震响应模型的模拟研究，我国的桥梁学研究在今年来也开始注重国外研究成果，进行了多项非人为规则桥梁横向时程研究以及隔振桥梁地震响应临界间隙研究等，这些研究在人行天桥的建设中都获得了一定的应用，但整体在三维地震响应特性和防落梁研究依旧处于研究较浅的状态uo。1．2人行天桥地震响应的条件和影响因素首先，人行天桥桥梁结构动力特性，是通过人

4、行天桥中的桥梁动力特性差异让其在地震向东中形成一定的相位差异，进而让桥梁的结构发生振动，使得人行天桥的结构质量以及结构的硬度都发生了改变。这种改变是在周期比和地震动卓越周期比之间而产生的，因而其具有一定的自振周期并与地震的作用面形成卓越周期，使得结构体中的刚度开始增大，阻尼的增加对整个振动并不明显，因而在刚度小的情况下其阻尼反应小。在对其隔震人行天桥的地震响应反应程度分析，其桥梁的质量对地震造成的冲击影响最大，其整体的撞击会随着质量而进行进程性的下降乜】。其次，地震响动的空间效应，是通过对各架构支

5、撑点系数的输入，研究桥梁结构在出现振动撞击后所产生的效益，进而得出行波效应理论。碰撞振动在程度增加后，其受到的地震动相干效应也会增加。这些都会造成人行天桥架构中的各支点相干性减弱进行其振动碰撞反应增大。使得在地震发生后，其人行天桥各支点受到的冲击提高，各支点的碰撞产生，空间效应代持降低，产生出大于简支梁桥的振动效果。其地震空间随着地震波速开始出现效果减弱作用。最后，相邻结构间隙是通过桥梁在地震碰撞后发生物理性质变化的直接作用影响，桥梁初始间隙和结构使得在其间隙增加后期碰撞程度开始降低，并有充足的桥

6、梁间隙保障部发生碰撞现象，进而整个桥梁体受到的地震作用相对减少。通过合理设置相邻构建间隙可以对有效的防治地震响动对桥梁的影响。1．3人行天桥地震响应对桥梁结构的影响地震响动带来的碰撞是人行天桥造成直接物理影响的主要原因，因而对其碰撞的研究对桥梁的地震反应研究有重要的意义，桥梁在发生地震带来的碰撞响动后，其人行天桥的墩顶首先开始以为，其底部的剪力和弯矩等也发生一定峰值的相应，随着地震响应减弱其两题产生的剧烈震动对整个柔性支座会开始影响降低，但刚性支座会成缓慢下降。在通过板式橡胶支座进行模拟研究发现，

7、支座反力和弯矩以及剪力的影响不明显，和固定的支座相比，具有程度较低的作用。因而，在人行天桥相对较低时，受到地震响动的影响小，在其桥体高时，近场地震对其下简支梁会造成高于墩底1倍的作用影响。2桥梁地震反应分析方法2．1静力分析法静力分析法是通过在假定结构体和地震响动进行同振动幅度的响动后，结构体在地面作用力的产生下，会发生惯性的力学静力作用，其会产生相应的抗震计算，公式为：F=《M=《詈=如形F为结构体中的惯性力参数，为地震带来地面的加速度作用，M为机构体的质量系数，w为结构体的重量大小，g为重力加

8、速度影响程度，K为地震响动系数。这一方面可以把地震对人行天桥的破坏程度进行直观的表示，其结构中的周期作用和瞧你刚度会产生很大关系。对重力式桥台等较为适用嗌1。2．2动力反应谱法这种方法使Honsner首先提出的，是在其世界地震工程会议后得到国内外学者认可的一种组合方法。其主要通过反应谱理论对抗震进行计算的一种动力研究方法。其包含了SRSS和CQC两者的优点，其通过对反应谱理论的灵活运用，进而把静力化进行概念表达，通过简易的计算，获得其桥梁体结构的最大地震响动反应数值。这种方法在世界