雙塔混凝土自錨式懸索橋地震響應(yīng)規(guī)律與隔震措施研究.pdf

1、雙塔混凝土自錨式懸索橋作為一種特殊的橋梁結(jié)構(gòu)形式，近十年里在我國(guó)得到了快速發(fā)展。目前關(guān)于此類結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能的研究集中在結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)動(dòng)力特性的影響上，對(duì)于結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)規(guī)律尚缺乏足夠的認(rèn)知，如何采用隔減震技術(shù)提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法是該結(jié)構(gòu)推廣使用面臨的問(wèn)題。本文以南京小龍灣大橋?yàn)楣こ瘫尘?，研究了雙塔混凝土自錨式懸索橋的地震響應(yīng)規(guī)律，探討了隔震結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)與減震效果。本文的主要工作和成果如下:
　　(1)對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性及其

2、影響因素進(jìn)行研究表明，結(jié)構(gòu)的基頻較小，屬于柔性結(jié)構(gòu)，恒載、加勁梁豎向剛度和主纜剛度的變化對(duì)結(jié)構(gòu)的低階頻率影響較大;自錨式懸索橋由于塔頂位移約束程度較弱以及主梁承受主纜傳來(lái)的水平分力，減小了結(jié)構(gòu)體系的剛度，因而比相同結(jié)構(gòu)參數(shù)的地錨式懸索橋的振動(dòng)頻率小。
　　(2)采用反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法研究結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)規(guī)律，結(jié)果表明，在順橋向+豎向地震作用下，與主梁鉸接的主塔是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其變形呈剪切型，內(nèi)力在下橫梁處有突變，與主梁鏈接的

3、主塔變形呈彎曲型，內(nèi)力響應(yīng)變化均勻;在橫橋向+豎向地震作用下，雙塔的響應(yīng)趨勢(shì)相同，內(nèi)力在下橫梁處有突變，塔底內(nèi)力值最大。
　　(3)研究了塔梁支座處約束方式、地震波頻譜特性和行波效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響，結(jié)果表明，半漂浮體系的基頻低，主梁的彎矩和豎向位移響應(yīng)小，順橋向位移大，主塔的變形增大，主塔設(shè)計(jì)內(nèi)力減小;雙塔混凝土自錨式懸索橋地震響應(yīng)中主梁二階對(duì)稱豎彎振動(dòng)和主塔橫橋向振動(dòng)的貢獻(xiàn)較大，塔底內(nèi)力響應(yīng)隨水平視波速的變化存在一定的振蕩

4、現(xiàn)象。
　　(4)將鉛芯橡膠隔震支座和摩擦擺隔震支座分別應(yīng)用于結(jié)構(gòu)中，對(duì)隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)敏感性分析，研究了優(yōu)化隔震結(jié)構(gòu)的隔震效果。結(jié)構(gòu)表明，隔震結(jié)構(gòu)基頻減小，基頻隨鉛芯橡膠隔震支座水平等效剛度的增加而增大，隨摩擦擺隔震支座曲率半徑的增加而減小;在順橋向+豎向地震作用下，隔震結(jié)構(gòu)的主塔和主梁順橋向位移增加，與主梁鉸接的主塔內(nèi)力減小，與主梁鏈接的主塔內(nèi)力增加，隔震結(jié)構(gòu)改變了原結(jié)構(gòu)主要由單一主塔承擔(dān)地震作用的不利狀況，減小了主塔的抗震