渡槽结构多点地震输入的抗震分析

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地震输入问题是进行结构地震反应的前提和基础。传统的一致地震动输入假定各支承点的地面运动相同。对于大跨结构来说,由于结构的各支承点相距较远,各支承点受到的地震激励是不相同的,故一致地震波输入分析,不能反映地震波的空间变动问题,应采用多点地震波输入。本文以洺河渡槽的抗震分析为背景,应用ANSYS软件建立了渡槽结构单跨模型和三跨模型,采用EL-Centro地震波激励,利用其内部APDL语言编制地震波一致输入和多点输入程序,计算渡槽结构一致输入单跨模型、一致输入三跨模型和多点输入三跨模型地震反应,将三者地震反应分量进行比较,分析模型和行波效应对结构地震反应的影响。对应单跨模型和三跨模型相应位置选择了六个点,分别在边底板、纵梁、拉杆、中底板、中墙板和边墙板,作为比较点。对比单跨模型一致输入和三跨模型一致输入的地震反应,分析模型对地震反应的影响。对比三跨模型一致输入和三跨模型多点输入的地震反应,分析形波效应对地震反应的影响。分析结果表明:(1)模型对渡槽结构地震反应分量影响最大的是纵向位移。纵向地震波作用下,三跨模型纵向位移大于单跨模型,其他五个反应分量都小于单跨模型。横向地震波作用下,三跨模型的纵向位移小于单跨模型,横向和竖向位移也小于单跨模型,三跨模型的横向内力、纵向弯矩和竖向弯矩大于单跨模型,其中横向内力增大幅度较大,三跨模型的纵向内力、竖向内力、横向弯矩都比单跨模型小,其中纵向轴力、横向弯矩减小幅度较大。采用三跨模型计算,比采用单跨模型更符合实际,单跨模型的反应整体上大于三跨模型。(2)考虑行波效应,大量反应分量不受影响或受影响较小,但也有一些反应分量有较大变化,如地震波输入方向的位移显著减小,而垂直于地震波输入方向的位移反应分量有增大趋势。纵向地震波作用下,除纵向位移和横向弯矩显著减小外,其他分量几乎不受影响。横向地震波作用下,纵向位移显著变大,横向位移显著减小,横向轴力显著增大,其他五个分量受影响较小。一致输入是目前广泛应用的地震动输入方法,应采用多点输入方法进行验证。
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