高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋地震響應(yīng)分析研究.pdf

1、中國位于世界兩大地震構(gòu)造系的交匯區(qū)域，歷史上就是地震多發(fā)國家之一。地震的頻繁發(fā)生，嚴(yán)重的威脅了人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。而作為生命線工程之一的橋梁結(jié)構(gòu)的破壞，將會加重次生災(zāi)害的程度，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的損失。因此確保橋梁在地震作用下的安全具有十分重要的意義。近些年來，隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，大中型橋梁建設(shè)也迅猛發(fā)展，目前使用的《公路橋梁抗震細則》(JTG/B02-01-2008)只能處理跨度150m內(nèi)的中小橋梁，不能滿足大跨度橋梁抗震設(shè)計的需要

2、。由于地震發(fā)生的不確定性和傳播機理的復(fù)雜性，因此考慮地震對結(jié)構(gòu)作用，也即進行抗震設(shè)計必須對地震動的兩個基本性質(zhì)--地震動的隨機性和空間變化性予以充分認識。地震地面運動是復(fù)雜的時間-空間過程，同一次地震中結(jié)構(gòu)尺度范圍內(nèi)不同的地震動過程是不同的，這是因為地震波在傳播過程中具有行波效應(yīng)、相干效應(yīng)和場地效應(yīng)等。當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸較小時或采用整體基礎(chǔ)時，這種影響可能較小，可按一致激勵分析；隨著結(jié)構(gòu)尺度的不斷擴大，地震動空間變異性的影響越來越顯著，就必須采

3、用多點激勵分析。研究表明高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋在抗震設(shè)計中應(yīng)進行多點激勵反應(yīng)分析。
　　 本文從地震動輸入、結(jié)構(gòu)自身特性、結(jié)構(gòu)的反應(yīng)分析三個方面出發(fā)，以某高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋為背景，進行了地震響應(yīng)分析，主要完成工作如下：①利用ANSYS建立某連續(xù)剛構(gòu)橋的全橋計算模型，并進行了自振特性的分析，得到了本橋的自振頻率和振型；②利用反應(yīng)譜法計算了本橋的地震響應(yīng)。利用《公路橋梁抗震細則》提供的反應(yīng)譜，分別計算了縱向激勵、橫向激勵、(縱+豎)

4、向二維激勵、(橫+豎)向二維激勵、(橫+縱)向二維、(縱+橫+豎)三維激勵等六種工況下橋梁的地震響應(yīng)。并通過對比分析了豎向地震分量對連續(xù)剛構(gòu)的影響；③基于大質(zhì)量法對本橋進行了行波效應(yīng)的分析。利用本文橋址處的反應(yīng)譜，進行人工地震波的合成，并利用人工地震波分析不同視波速對連續(xù)剛構(gòu)的影響；④基于功率譜法對本橋進行了場地效應(yīng)的分析。利用不同場地的反應(yīng)譜生成相應(yīng)的功率譜，再利用間接考慮了場地效應(yīng)的功率譜對本橋進行多點激勵，分析了場地效應(yīng)對本橋的影