地震作用下连续梁桥伸缩缝处单边碰撞效应研究

发布时间：2020-12-10 20:32

　　为研究多维地震作用下连续梁桥伸缩缝处的碰撞效应,基于接触单元法中Kelvin碰撞模型,利用Ansys建立了全桥有限元分析模型,并将EI地震波分为单向地震、双向地震、考虑扭转分量的多维地震3种不同工况,对比分析了3种地震作用工况下的连续梁桥伸缩缝处单边碰撞效应对梁体位移、墩顶位移及梁体应力的影响。研究结果表明:3种不同工况地震波作用下,考虑扭转分量的地震波作用工况下碰撞效应对桥梁结构的影响尤为显著,且碰撞效应对梁体各跨跨中的压应力影响非常明显,碰撞效应下桥梁跨中最大压应力结果为不考虑碰撞效应结果的7.8倍。 

【文章来源】：中外公路. 2020年04期 第162-165页 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

Kelvin碰撞模型及碰撞力-位移模型

所建Ansys有限元分析模型中实体单元用作主梁与桥墩模拟,通过梁单元与壳单元组合模拟支座,模型共计壳单元140个,梁单元120个,实体单元415 277个及变形单元427 381个。鉴于该文主要分析地震作用下连续梁桥伸缩缝处的单边碰撞反应,故仅于结构伸缩缝位置采用Ansys中Combin40组合单元建立碰撞单元,采用箱式弹簧单元模拟支座阻尼,桥面与支座连接采用绑定接触。该模型单元繁多,网格划分密集、精细度高,全桥模型无法体现结构伸缩缝处精细化模拟,特提取结构伸缩缝处局部有限元模型图如图2所示。4 地震作用下的碰撞效应分析

由图3、4可知:有无碰撞作用对梁体切向位移的变化有很大影响,且梁体切向位移的变化在不同地震作用工况下的碰撞反应也不一致,根据整体结果分析可知,主梁向较大碰撞力一侧的运动趋势会因伸缩缝处的碰撞力而受限制,且会让主梁产生向碰撞力较小方向运动的趋势。不同地震工况下碰撞作用导致的主梁切向位移变化趋势不一致;主梁在受碰撞力作用时有向外即远离伸缩缝运动的趋势,且该碰撞力会阻碍主梁向内即靠近伸缩缝运动。图4 各跨主梁跨中径向（纵桥向）位移峰值对比

【参考文献】：
期刊论文
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[3]黄土地区小半径曲线梁桥地震响应规律研究[J]. 程麦理,杨红霞.  中外公路. 2019(02)
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[7]长挑臂宽主梁斜拉桥地震响应及抗震分析[J]. 刘津成,徐略勤,陈亮.  中外公路. 2016(05)
[8]考虑主梁碰撞效应的减隔震连续梁桥设计与计算[J]. 葛胜锦,熊治华,翟敏刚,高山.  中外公路. 2012(03)

硕士论文
[1]多维地震作用下梁桥碰撞响应分析[D]. 吕文舒.长沙理工大学 2019
[2]地震作用下非规则多跨连续梁桥横向碰撞效应研究[D]. 夏人杰.西南交通大学 2017
[3]地震作用下公路简支斜交梁桥碰撞效应研究[D]. 陈天海.福州大学 2017



本文编号：2909326