既有水管橋的抗震性能評(píng)價(jià)和加固措施.pdf

1、日本是世界多震國家之一，其橋梁結(jié)構(gòu)的抗震研究一直走在世界的前列。由于日本新的橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的頒布執(zhí)行，需要對(duì)既有的橋梁重新進(jìn)行抗震性能評(píng)估。本文對(duì)日本一座既有水管橋按照2012年日本修訂的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行安全性能評(píng)價(jià)及有效地加固。
　　水管橋是利用橋梁上部結(jié)構(gòu)的箱型截面梁輸送水的特殊功能橋梁。它是城鎮(zhèn)生活和工業(yè)的生命線之一,對(duì)其進(jìn)行抗震研究是防災(zāi)減災(zāi)的重要組成部分。與普通橋梁的抗震性能研究不同，研究水管橋時(shí)需考慮動(dòng)水壓力的影響，

2、本文以附加質(zhì)量的形式模擬動(dòng)水壓力對(duì)水管橋動(dòng)力特性和地震響應(yīng)的影響。
　　結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析中阻尼是主要參數(shù)之一。本文針對(duì)阻尼模型的合理選擇進(jìn)行了討論。首先對(duì)橫橋向和順橋向分別進(jìn)行模態(tài)分析，通過分析振型特征和阻尼分布特點(diǎn)，對(duì)橫橋向分別采用Rayleigh阻尼模型、分塊Rayleigh阻尼模型進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算；對(duì)順橋向采用Rayleigh阻尼模型進(jìn)行動(dòng)力計(jì)算。在線性動(dòng)力分析中評(píng)價(jià)各阻尼模型的合理性，兩個(gè)方向的地震響應(yīng)均以振型疊加法所得結(jié)果作

3、為精確解。然后將選定的阻尼模型引入彈塑性地震反應(yīng)分析中。
　　為評(píng)價(jià)水管橋的抗震性能，運(yùn)用TDAP有限元軟件對(duì)水管橋建立三維梁單元桿系模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，其中鋼筋混凝土橋墩采用彈塑性梁單元模擬，對(duì)彈塑性梁單元采用武田模型加以模擬，上部結(jié)構(gòu)和鋼構(gòu)件采用彈性梁單元，樁基礎(chǔ)采用線性節(jié)點(diǎn)彈簧。然后在罕遇地震作用下分別對(duì)橫橋向和順橋向進(jìn)行彈塑性地震響應(yīng)分析，通過動(dòng)力分析結(jié)果可知橫橋向的響應(yīng)遠(yuǎn)大于順橋向，而且在橫橋向地震動(dòng)作用下，鋼桁架橋墩的主