大跨度勁性骨架拱橋抗震性能分析.pdf

1、近二十年來，勁性骨架拱橋因其具有輕盈美觀、受力性能優(yōu)越、跨越能力強、施工方便、抗震性能好等諸多優(yōu)點，在我國得到了迅猛發(fā)展。隨著橋梁跨徑的不斷增大，結(jié)構(gòu)的受力也變得越來越復(fù)雜，結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)必然也會顯得越發(fā)劇烈。我國是一個地震多發(fā)的國家，國內(nèi)還沒有專門的大跨度橋梁抗震規(guī)范，相比當(dāng)下飛速發(fā)展的橋梁建設(shè)事業(yè)，對于大跨徑勁性骨架拱橋的抗震性能的研究還處于起步階段。因此，研究大跨徑勁性骨架拱橋的抗震性能具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。

2、>　　本文以某大跨度勁性骨架拱橋作為工程背景，利用有限元軟件Midas/Civil建立空間有限元動力分析模型，主要的研究內(nèi)容如下:
　　(1)采用多重Rize向量法分析了該橋的動力特性，給出該橋的自振頻率和振型;并通過對比主拱圈、主橋和全橋模型的頻率和振型，研究了上部結(jié)構(gòu)和兩側(cè)引橋?qū)Y(jié)構(gòu)動力特性的影響。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):上部結(jié)構(gòu)和兩側(cè)引橋?qū)Y(jié)構(gòu)動力特性的影響較大，建議采用全橋模型對大跨度勁性骨架拱橋進(jìn)行動力特性分析。
　　(2)對

3、勁性骨架拱橋進(jìn)行了地震反應(yīng)譜分析。根據(jù)給出的加速度反應(yīng)譜曲線，采用CQC振型組合法研究三向地震荷載組合作用下主拱圈拱腳截面、1/8截面、1/4截面、3/8截面和拱頂截面的內(nèi)力和位移響應(yīng)。得到主要結(jié)論如下:結(jié)構(gòu)拱腳截面和拱頂截面的內(nèi)力地震響應(yīng)最大，為抗震設(shè)計內(nèi)力的控制截面;所有內(nèi)力中，軸力地震響應(yīng)最大，為抗震設(shè)計的控制內(nèi)力;橫向位移主要由橫向地震輸入貢獻(xiàn)，不受縱向地震和豎向地震輸入的影響;各向最大位移出現(xiàn)的截面不一致，主要集中在1/4和拱

4、頂截面之間。
　　(3)選取了三條實錄地震波，采用時程分析法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一致激勵下結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。然后，研究不同的地震波激勵對時程內(nèi)力和位移的影響。并將三條地震波激勵下的時程分析結(jié)果的最大絕對值和反應(yīng)譜結(jié)果進(jìn)行對比，研究兩種分析方法得到的結(jié)果的有和區(qū)別。此外，論文還將研究縱向、橫向、豎向地震輸入方式對時程結(jié)果的影響。研究表明:三條地震波激勵下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)表現(xiàn)出的一致性很好，說明選擇的三條地震波比較接近;不同地震波對內(nèi)力和位移結(jié)果影響