考虑桩-土相互作用的大跨连续刚构桥地震响应及结构参数敏感性分析

发布时间：2021-04-06 08:18

　　连续刚构桥综合了T形刚构和连续梁的受力特点,其具有许多优点,如施工快捷、成本较低、伸缩缝较少等。因此,这种桥型在我国道路建设中应用广泛。然而,受地形地势等条件的影响,山区地带往往需要修建大跨径的桥梁以跨越河流深涧。因此,连续刚构桥需要向大跨径方向发展。大跨径的连续刚构桥由于其结构刚度在顺桥向、横桥向以及竖向分布的差异性,在动力荷载作用下的地震响应会有特定的规律,对于该种桥型进行地震响应特性的研究具有十分重要的意义。本文叙述了一些常见的桥梁震害,简述了其内因并进行反思,介绍了大跨连续刚构桥的研究现状以及地震响应的分析方法。以湘西自治州里耶特大桥（91m+168m+91m）为工程背景,运用大型通用有限元软件Midas/civil分别建立墩底固结与考虑桩-土相互作用的有限元模型。首先,对全桥的动力特性进行了分析。然后,研究了里耶特大桥的刚度分布特点,运用反应谱法与时程分析法分别对里耶特大桥的地震响应进行了计算分析。最后,探讨了结构参数对于里耶特大桥地震响应的影响,主要完成了以下几方面的工作:（1）对里耶特大桥的动力特性进行计算。对比分析该桥的振型特点以及自振频率特性后,得出了结构刚度在顺桥向... 

【文章来源】：长沙理工大学湖南省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１里耶特大桥桥型布置图（单位：ｍ）??

硕士学位论文??７０ｃｍ及５０ｃｍ。箱梁内设横隔板，分别位于墩顶与中跨跨中以及边跨四分点位置。主梁??的浇筑共分为２０个节段，０号梁段长１１００ｃｍ，其余１？２０号梁段分别为７ｘ３５０ｃｍ??＋?Ｉｌｘ４００ｃｍ＋２ｘ４５０ｃｍ。中、边跨合龙段长为２００ｃｍ。两边跨现烧段长５．７６ｍ，米用满堂??支架现浇施工。两边跨现浇段施工完毕后，先合拢边跨，再合拢中跨。箱梁横断面图如??图?２＿２。???＼ｍｎ??１２５０／２???ｆ?一二??＿?２２０?＿?始?｜?＿?２２０?？??—搬—／ｉ??！??Ｉ?Ｉ??Ｉ??７００／２??Ｉ??图２．２箱梁横断面图（单位：ｃｍ）??（２）下部结构参数??１、２号桥墩为里耶特大桥主墩。其中，１号桥墩高为４０．４３ｍ，２号桥墩高为３６．７７ｍ。??主桥桥墩截面形式为箱形空心截面。桥墩截面纵横向尺寸为：５５０ｘ７００ｃｍ。空心墩壁厚??８０ｃｍ，截面尺寸沿桥墩高度不变。桥墩基础为群桩基础，承台纵向长度为１１６０ｃｍ，横??向长度为１５１０ｃｍ，高５００ｃｍ。承台Ｆ设有６根直径为２５０ｃｍ的钻孔灌注桩，桩长４５？５８ｍ。??２．１．２主要设计标准??设计车速：６０ｋｍ／ｈ；??设计荷载：公路－Ｉ级；??桥面宽度：〇＿２５ｍ?（人行道护栏）＋ｌｍ?（人行道）＋０．５ｍ?（防撞护栏）＋９ｍ?（行车道）??１２??

硕士学位论文??Ｌａｓ??■??图２．３不考虑桩－土相互作用里耶特大桥有限元模型图??２．２．２考虑桩－土相互作用??本文通过建立承台和桩基对桩－土相互作用进行考虑。全桥采用空间梁单元进行??模拟，共有２４３个节点和２２８个单元；墩顶与主梁采用弹性连接中的刚性连接，桩??周采用节点弹性支承模拟土体与粧基的相互作用。承台与桩基之间釆用刚性连接，??由于本桥桩基础底部为嵌岩粧，所以桩基底部直接固结。节点弹性支承的刚度涉及??到等代土弹簧刚度的计算，等代土弹簧采用《公路桥涵地基与基础设计规范》（ＪＴＧ??Ｄ６３—２００７）中的“ｍ法”进行计算＾１，具体计算过程如下。??ｏｚｘ?＝?ｍｚｘｚ?（２．１）??式中，ａＺＡ．—土体对粧基的横向抗力；??ｚ一土层深度；??ｘｚ一桩基在Ｚ处的横向位移；??由上式可得，等代土弹簧的刚度／ｃｓ：??ｋｓ＝＾?＝?＾?＾ａｂ．ｍｚ?（２．２）??Ｘｚ?ｘｚ?ｘｚ?＾??式中：??ａ一土层的厚度；??＼?一桩柱计算宽度；??ｍ一±也基土比例系数，取值见下表２．２。ｍ＃＝?（２？３?）?本桥取ｍ＃＝３ｍ廣；??ｚ?—各层土中心到地面的距离。??１４??

【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度连续刚构桥桥墩的地震响应分析[J]. 董学申,刘兴顺,宁晓骏.  价值工程. 2016(31)
[2]桥墩高差对大跨度预应力混凝土连续刚构桥地震响应的影响[J]. 韩路军.  四川水泥. 2015(12)
[3]基于桩土相互作用的连续刚构桥地震反应分析[J]. 王瑛,张泳.  中国公路. 2015(13)
[4]特大跨桥梁地震弹塑性分析[J]. 林楷奇,黄盛楠,解琳琳,陆新征.  地震工程与工程振动. 2014(S1)
[5]中承式系杆拱桥自振特性影响因素分析[J]. 朱蛟.  北方交通. 2014(01)
[6]地震作用下高墩大跨连续刚构桥几何非线性影响研究[J]. 陈彦,文华斌,占玉林.  铁道建筑. 2013(07)
[7]竖向地震对大跨度连续刚构铁路桥地震响应的影响[J]. 牛会峰.  国防交通工程与技术. 2011(06)
[8]高墩大跨连续刚构桥抗震性能研究[J]. 夏修身,陈兴冲,王常峰,张永亮.  西北地震学报. 2010(01)
[9]高墩梁桥地震响应分析[J]. 李茜,王克海,韦韩.  地震工程与工程振动. 2006(03)
[10]大跨度桥梁地震反应谱的发展[J]. 赵大亮,李爱群,丁幼亮,王浩.  公路交通科技. 2006(02)

硕士论文
[1]考虑桩—土共同作用的连续刚构桥抗震性能影响因素研究[D]. 谭伟.长安大学 2017
[2]非对称高墩大跨连续刚构桥地震响应特性研究[D]. 杜仙.长安大学 2017
[3]高墩大跨连续刚构桥地震响应分析研究[D]. 甄宁.长安大学 2016
[4]高墩大跨连续刚构桥地震响应研究[D]. 党祺.长安大学 2015
[5]单自由度体系弹塑性反应谱研究及在桥梁工程中的应用[D]. 何超.长安大学 2015
[6]大跨度不对称连续刚构桥的受力分析[D]. 周广道.合肥工业大学 2015
[7]高墩大跨连续刚构桥地震响应研究[D]. 宋健.长沙理工大学 2014
[8]考虑桩土效应的大跨度连续刚构桥地震反应分析[D]. 蔡耀.长沙理工大学 2014
[9]大跨度钢管混凝土拱桥的抗震性能研究[D]. 张凌选.西南交通大学 2013
[10]多跨连续刚构桥静力特性及地震响应分析[D]. 张莉莉.郑州大学 2013



本文编号：3121117