強(qiáng)震作用下高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的倒塌破壞研究.pdf

1、高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為現(xiàn)代橋梁中最常采用的橋型之一。高墩大跨橋梁的抗震設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法尚無(wú)現(xiàn)成規(guī)范可循，強(qiáng)震下橋梁的動(dòng)力災(zāi)變機(jī)理及其失效控制的認(rèn)識(shí)還不充分，難以保證大跨橋梁結(jié)構(gòu)的抗震安全性。因此，開(kāi)展強(qiáng)震下高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的地震響應(yīng)分析和倒塌破壞的研究，具有重要的理論意義和重大工程實(shí)用價(jià)值。
　　 本文的主要工作如下:
　　 (1)設(shè)計(jì)制作了1∶15縮尺比例的兩跨連續(xù)剛構(gòu)橋模型，選用El-centr

2、o波和晉江波進(jìn)行了水平單向和水平雙向輸入下一致激勵(lì)的地震模擬振動(dòng)臺(tái)三臺(tái)陣試驗(yàn)。
　　 (2)運(yùn)用通用有限元軟件ANSYS10.0建立了兩跨連續(xù)剛構(gòu)橋模型的非線性有限元模型，基于修正的有限元模型進(jìn)行了彈塑性時(shí)程響應(yīng)分析，將多點(diǎn)一致激勵(lì)的工況與相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，此外，還進(jìn)行了模型橋強(qiáng)震下一致激勵(lì)的響應(yīng)分析及行波效應(yīng)影響的研究。
　　 (3)運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA程序進(jìn)行了兩跨連續(xù)剛構(gòu)橋模型的倒塌仿真分析，再現(xiàn)了

3、水平向地震波作用下倒塌全過(guò)程，研究了模型橋在地震作用下的倒塌模式，并且比較分析了不同模型結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)模型橋倒塌模式的影響。
　　 得到的主要結(jié)論如下:
　　 1)主梁縱橋向加速度響應(yīng)是中墩墩頂處最大，兩個(gè)邊墩墩項(xiàng)處次之，兩個(gè)跨中最小;橫橋向加速度響應(yīng)是中墩墩頂最大，兩個(gè)跨中次之，兩個(gè)邊墩墩頂最小。模型橋墩頂相對(duì)于墩底的位移是中墩橫橋向稍大于邊墩墩頂，都大于縱橋向。
　　 2)基于ANSYS建立模型橋的數(shù)值模型能夠預(yù)

4、測(cè)連續(xù)剛構(gòu)橋在強(qiáng)震一致激勵(lì)下的地震響應(yīng)特性，其中加速度和位移響應(yīng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合。
　　 3)行波輸入下，各測(cè)點(diǎn)縱橋向加速度響應(yīng)相差不大，其中，縱橋向的加速度響應(yīng)大于一致激勵(lì)，隨著視波速的增大，加速度響應(yīng)峰值增大;行波輸入下，三個(gè)墩頂處水平向位移都小于一致激勵(lì)，且視波速越小，中墩墩頂縱橋向位移越小，隨著視波速的增大，兩邊墩墩頂處縱橋向位移響應(yīng)減小，而中墩墩頂處的增大，三個(gè)墩頂處的縱橋向位移響應(yīng)逐步接近。