大跨度懸索橋抗震設(shè)計(jì)研究.pdf

1、懸索橋是現(xiàn)代大跨橋梁的重要的結(jié)構(gòu)形式.雖然,至今為止未發(fā)現(xiàn)懸索橋在地震時(shí)遭到毀壞的實(shí)例,但由于大跨度懸索橋一般具有投資大,在政治經(jīng)濟(jì)上具有非常重要的地位的特點(diǎn),一旦在地震中遭到破壞,可能導(dǎo)致的生命財(cái)產(chǎn)以及間接經(jīng)濟(jì)損失將會非常巨大,因此大跨度懸索橋抗震問題已引起了世界各國的重視.目前,國內(nèi)外大跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)無規(guī)范可循,所以,進(jìn)行正確的抗震研究,確保其抗震安全性具有非常重要的意義.從受力的角度看,大跨度懸索橋在地震荷載作用下,主塔是主要

2、的分析對象.而我國懸索橋的橋塔材料基本都選用鋼筋混凝土.眾所周知,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在受力時(shí),其剛度不斷發(fā)生變化的.懸索橋中鋼筋混凝土橋塔隨著受力幅度的增加,其剛度不斷退化,此時(shí)懸索橋的抗震性能如何,目前還沒有人涉及,本文就此展開研究,并提出相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)建議以及實(shí)施措施.這部分的研究工作主要研究內(nèi)容如下:(1)跨度懸索橋地震作用下受力特性--振型分組現(xiàn)象,進(jìn)行了研究,由此深入探討了大跨度懸索橋中高階振動的影響進(jìn)行;(2)認(rèn)識大跨度懸索橋中

3、高階振動的影響基礎(chǔ)上,提出懸索橋橋塔的簡化單塔模型;(3)在單塔模型可靠性研究的基礎(chǔ)上,提出基于反應(yīng)譜法在研究懸索橋的抗震性能時(shí)考慮橋塔剛度退化影響的迭代方法;并考察地震幅度逐漸增加時(shí),考慮橋塔剛度退化影響的懸索橋的抗震性能.(4)基于考慮橋塔剛度退化得到的懸索橋的抗震性能,提出了大跨度懸索橋需要基于強(qiáng)度設(shè)計(jì)的一階段設(shè)計(jì)建議,同時(shí)給出具體的實(shí)施措施.隨著結(jié)構(gòu)抗震的發(fā)展,粘滯阻尼器越來越多的應(yīng)用到橋梁工程中,而且在大跨度橋梁中,通常梁端位

4、移比較大,為了限制動荷載作用下梁端位移,經(jīng)常要在梁端同時(shí)安裝阻尼器裝置,與伸縮縫在結(jié)構(gòu)上形成并聯(lián)裝置.這部分的研究工作主要研究內(nèi)容如下:(1)對阻尼器這種耗能產(chǎn)品的力學(xué)模型及其展現(xiàn)出的物理特性,展開研究;(2)從理論上,由一般多自由度體系動力方程出發(fā),通過矩陣變換得到關(guān)于結(jié)構(gòu)局部的單方向增量方程的方法,對阻尼器在橋梁中的局部減震效果給予了理論上的論證;(3)對當(dāng)橋面突然發(fā)生大規(guī)模的剎車或忽然的地震沖擊或忽然風(fēng)荷載或車輛等荷載的沖擊作用下