非对称混合梁斜拉桥抗震性能分析

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:u20051026
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地震是导致桥梁破坏的自然灾害之一,近几十年来,随着我国经济和科技的迅速发展以及在材料上的不断创新,新建的桥梁无论在跨径上还是材料上都取得了显著地突破和成就。而桥梁作为连接两个地区的重要交通构造物,对于其在地震作用下能否达到我国规范中所提到的大震不倒,中震可修,小震不坏的标准是值得研究的。非对称混合梁斜拉桥有着其独特的静动力学特点以及美观的造型,使得其成为许多地区的重要交通枢纽以及地区关键节点工程。因此,为了确保这种桥梁在地震作用下的安全可靠性,有必要对此进行抗震研究。桥梁结构在地震下的响应不仅与地震波有关,还与结构自身的动力特性息息相关。而非对称混合梁斜拉桥无论在材料上和结构上都有着其自身的特殊性。为了揭示这类桥梁在地震作用下的响应规律,同时借鉴现有的国内外研究成果,并结合西北某地区一座非对称混合梁斜拉桥,应用Midas Civil 2015有限元分析软件,分别用反应谱法和时程分析法对其进行地震响应分析,更进一步的了解非对称混合梁斜拉桥在地震作用下的响应特点,开展的相关工作如下:(1)运用Midas Civil 2015软件对某非对称混合梁斜拉桥建立了空间有限元整体动力模型,用“m”法考虑了桩土效应,并在整体动力模型中考虑了摩擦摆球式支座。对该桥的动力特性进行了计算分析。(2)利用反应谱法对结构进行了反应谱E1、E2作用下的地震响应计算,在E1、E2作用下分别采用恒载+纵向+横向与恒载+纵向+横向+竖向两种激励,得出了两种激励下各截面的地震响应。对比了竖向激励对结构地震响应的影响。对结构桥墩进行了地震作用下的强度验算,对结构支座进行了位移验算。利用时程分析法对该桥进行了地震响应分析,确定了一条对结构响应最大的地震波进行一致激励地震响应时程分析。对比了反应谱恒载+纵向+横向+竖向激励与时程一致激励的分析结果。(3)考虑行波效应对结构进行非一致激励,分析波速在0~250m/s范围内,随着波速的增大,各截面位移及内力的变化规律。(4)利用时程分析法,分析了摩擦摆球式支座摩擦系数和滑动曲率半径两个参数对结构地震响应的影响。根据本工程的结构特点,确定了三种合理支座参数。通过上述的分析和研究,希望本文能为以后类似桥梁的抗震分析提供一定的借鉴意义和参考价值。
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