考慮三維接觸摩擦效應(yīng)的大型渡槽結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析.pdf

1、大型渡槽結(jié)構(gòu)的地震安全性關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，其結(jié)構(gòu)形式不利于抗震，且在設(shè)計(jì)中尚無(wú)規(guī)范遵循。在地震作用下大型渡槽結(jié)構(gòu)的破壞往往是相鄰槽身在伸縮縫的碰撞。而由于蠕變、不均勻沉降、溫度變化，伸縮縫又是必不可少的。但目前對(duì)渡槽在伸縮縫處的碰撞研究較少，且大都是基于空間梁?jiǎn)卧Ｐ鸵渣c(diǎn)點(diǎn)碰撞為主，而對(duì)三維非線性接觸摩擦碰撞的研究尚未提及。因此，開(kāi)展大型渡槽結(jié)構(gòu)在地震作用下的三維接觸摩擦碰撞響應(yīng)研究具有重要的意義。
　　本文針對(duì)地震作用下大型渡槽結(jié)構(gòu)

2、在伸縮縫處的碰撞問(wèn)題，利用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA建立渡槽三維接觸摩擦碰撞模型，并通過(guò)對(duì)一座三跨簡(jiǎn)支大型渡槽在地震作用下相鄰槽身之間的碰撞進(jìn)行試算驗(yàn)證，計(jì)算結(jié)果表明利用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA建立的渡槽三維接觸摩擦碰撞模型能夠較好的模擬大型渡槽結(jié)構(gòu)在一維地震作用下面對(duì)面的正碰撞及在多維地震作用下的斜碰撞。
　　利用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA分別建立考慮槽臺(tái)作用和不考慮槽臺(tái)作用的渡槽三維模型。模擬了

3、渡槽結(jié)構(gòu)在一維地震作用下面對(duì)面的正碰撞響應(yīng)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，分析了渡槽結(jié)構(gòu)在地震作用下的響應(yīng)，包括位移、相對(duì)位移、墩頂位移、碰撞力值、碰撞次數(shù)、接觸摩擦力值等。討論了渡槽結(jié)構(gòu)地震碰撞響應(yīng)的影響因素，考慮槽臺(tái)作用與不考慮槽臺(tái)作用的差異，計(jì)算結(jié)果表明不考慮槽臺(tái)作用比考慮槽臺(tái)作用計(jì)算結(jié)果的離散性大；當(dāng)考慮槽臺(tái)作用時(shí)，相鄰槽身間的碰撞均為雙邊碰撞，與不考慮槽臺(tái)作用情況比較發(fā)現(xiàn)，伸縮縫處接觸面的碰撞次數(shù)和碰撞力峰值較大，因此，根據(jù)考慮槽臺(tái)作用設(shè)計(jì)的

4、渡槽結(jié)構(gòu)抗震性能更高。
　　設(shè)置三種不同的工況對(duì)多維地震作用下渡槽碰撞響應(yīng)進(jìn)行分析，分別是輸入縱向和橫向地震波、輸入縱向和豎向地震波和同時(shí)輸入縱向、橫向和豎向地震波等工況。分析了不同工況下的碰撞力時(shí)程響應(yīng)和伸縮縫處接觸面的碰撞應(yīng)力，并與一維地震作用下的碰撞響應(yīng)進(jìn)行比較討論分析，發(fā)現(xiàn)渡槽結(jié)構(gòu)在多維地震作用下，雖然只有部分質(zhì)量參與碰撞，慣性抵抗力小導(dǎo)致的碰撞力會(huì)較小，但是因?yàn)榻佑|面小將導(dǎo)致更嚴(yán)重的渡槽結(jié)構(gòu)破壞。因此只考慮一維地震作用的