巖溶地基-基礎(chǔ)相互作用對鋼管混凝土拱橋抗震的影響.pdf

1、我國的可溶性巖石分布面積占到了國土面積的1/3以上，尤其以桂、黔和滇東部地區(qū)分布最廣。數(shù)十年來，隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進(jìn)，中國基礎(chǔ)設(shè)施不斷地發(fā)展，廣西的交通建設(shè)也是突飛猛進(jìn)，廣西的境內(nèi)建立起了一大批鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土拱橋由于其輕盈美觀，具有優(yōu)越的受力性能，工程造價低，施工方便，養(yǎng)護(hù)簡便，跨越能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，受到了橋梁建設(shè)者的擁護(hù)與推廣，這些橋梁再所難免會穿過巖溶地區(qū)。我國所處的位置會受到太平洋板塊、亞歐大陸板塊和印度洋板塊的擠

2、壓，導(dǎo)致我國是受到地震影響最嚴(yán)重的國家之一。目前，在巖溶地基上修筑拱橋主要的設(shè)計(jì)方法仍然采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法或者經(jīng)驗(yàn)法，這會無形中與實(shí)際狀況出現(xiàn)偏差，特別是建筑的抗震分析時，會造成比較大的誤差。因此，結(jié)合巖溶地基研究巖溶地基-基礎(chǔ)-鋼管混凝土拱橋的抗震分析顯得尤為重要。
　　本文在專家學(xué)者研究的基礎(chǔ)之上，通過數(shù)值模擬的方法對巖溶地基-基礎(chǔ)相互作用對鋼管混凝土拱橋的抗震做了以下幾個方面的研究:
　　(1)總結(jié)國內(nèi)外對共同作用的研究

3、現(xiàn)狀，并在橋梁領(lǐng)域內(nèi)所做過的研究也做了總結(jié)歸納。通過查閱相關(guān)的文獻(xiàn)，了解巖溶地區(qū)的工程地質(zhì)概況，得知巖溶地區(qū)最為顯著的特點(diǎn)是廣泛分布著大量的碳酸鹽類巖石，其中紅粘土是最具有代表性的土質(zhì)。結(jié)合巖溶地基的特點(diǎn)以及可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害，對巖溶地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害危險性進(jìn)行評估，從而對地基病害對上部結(jié)構(gòu)的作用進(jìn)行評估。
　　(2)闡述地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)相互作用的理論分析方法以及模型的種類，并對拱橋地震反應(yīng)分析的方法做出了詳細(xì)的描述，最終確定采用有

4、限元法對共同作用的模型進(jìn)行建立，地震反應(yīng)分析則采用動力時程響應(yīng)法。
　　(3)采用大型有限元分析軟件ANSYS分別建立不考慮共同作用與考慮共同作用的模型，地基土選普通的碳酸鹽類巖石，在EL-CENTRO地震波的作用下，對拱橋關(guān)鍵部位的位移、加速度、彎矩以及軸力等進(jìn)行對比分析，結(jié)果表明:考慮共同作用的數(shù)據(jù)結(jié)果比不考慮共同作用的結(jié)果要大，即考慮共同作用的鋼管混凝土拱橋在地震波作用下的動力響應(yīng)會更加明顯。
　　(4)地基土選用紅粘