行波效应对大跨多塔悬索桥纵向约束体系影响研究.pdf

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1、第3O卷第4期结构工程师Vo1．3O．No．42014年8月StructuralEngineersAug．2014行波效应对大跨多塔悬索桥纵向约束体系影响研究闫聚考李建中彭天波(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)摘要大跨度多塔悬索桥各地面支承距离很大，行波效应对结构地震反应影响较大。基于直接输入位移法建立了多点激励时程分析模型。选取一座全长2940m的三塔两跨悬索桥为研究对象，分析了不同的塔梁纵向约束体系以及不同视波速下行波效应对大跨多塔悬索桥的影响。研究结果表明：行波效应可能会增大边塔底部的内力而减小中塔底部的内力，行波效应也可

2、能会增大塔梁的相对位移和主梁与引桥梁的相对位移。因此，在对大跨度多塔连跨悬索结构进行抗震分析时，必须考虑行波效应的影响。关键词三塔两跨悬索桥，行波效应，约束体系，绝对位移法EfectofSeismicWavePropagationontheConstraintSystemsofaLong··spanMulti--towerSuspensionBridgeYANJukaoLIJianzhongPENGTianbo(StateKeyLaboratoryforDisasterReductioninCivilEngineering，Ton~iUniversi

3、ty，Shanghai200092，China)AbstractForlong-spanmulti·towersuspensionbridges，thewavepropagationeffecthasgreatimpactsonstructuralseismicresponses．Atimehistoryanalyticalmodelundermulti—suppo~excitationswasestablishedbasedonthedirectdisplacementinputmethod．A2940一mthree·towertwo·spansu

4、spensionbridgewasselectedforstudy．Nonlineartime—historyanalyseswereperformedandtheinfluenceofwavepropagationonthelong—spanmulti-towersuspensionbridgewasdiscussedintermsofdifferentlongitudinalconstraintsystemsandwavetravelingvelocities．Theresultsindicatethatwave．travelingeffectc

5、anincreasetheforceinsidetowersbutre—ducetheforceofthemiddletower．Itcanalsoincreasetherelativedisplacementoftower—beamandthedis-placementbetweenthemainbeamandtheapproachbridgebeam．Therefore，thewavepropagatingeffectshouldbeconsideredintheseismicanalysisoflong—spanmulti—towersuspe

6、nsionbridges．Keywordssuspensionbridge，wavepropagationeffect，constraintsystem，absolutedisplacementmethod震反应进行了一些的研究。早在1965年Bog—1引言danof¨1等建立了简化的悬索桥计算模型，对其进行了行波效应分析。Dumanoglu等对欧洲三座多塔悬索桥为多支承结构，具有超长的跨度，大跨悬索桥(Humber，Bogazici，Fatih)建立了三当地震动经过这样长距离的传播时，不同支承点维有限元模型，用不同剪切波速，纵向、横向输入在同一时刻

7、遭受的地震激励很不相同，地震动空下进行了地震反应分析。Abdel-Ghaffa刮等利用间变化的影响不容忽视。实际的地震记录，在时域和频域内对金门大桥进国内外学者对大跨悬索桥在行波效应下的地行了竖向和横向输入下的地震反应分析。魏凯收稿日期：2013—06—17基金项目：国家科技支撑计划资助项目(2009BAG15B01)；国家重点基础研究发展计划(2013CB036302)联系作者，Email：yanjukao@163．0011StructuralEngineersVo1．30，No．4StructuralAnalysis字形。叉开处设等截面梯形钢横梁

8、，梁高5m，上型扁平钢箱梁，加劲梁设上斜腹板及下斜腹板构横梁采用横桥向倒K形横梁。边塔包括上塔柱、成导风嘴。