地震激励方向对简支斜交桥地震响应的影响

发布时间：2021-01-03 05:35

　　为揭示地震激励方向对简支斜交桥地震响应的影响,并验证现行规范中有关地震输入方向的合理性,以汶川震区某多跨简支斜交桥为例,采用SAP2000建立了全桥三维分析模型,利用非线性时程分析法研究了桥例在不同地震激励方向下的地震响应规律。结果表明:地震激励方向对简支斜交桥地震响应的影响很大;当地震沿桥梁纵轴线或垂直于支承线激励时,支座的纵向位移最大,横向位移最小,且支座纵、横向位移存在明显的耦合现象,但此时主梁平面转角并非最大;主梁平面转角随地震激励α角的增大呈先增后减再增的趋势,在α角为30°～120°时出现最大值;在各激励方向下,支座几乎都发生双向滑移,而桥墩几乎都处于弹性状态,说明控制桥梁纵、横耦合位移是抗震设防的关键。 

【文章来源】：土木工程与管理学报. 2020年03期 北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

桥例布置/cm

根据文献[16]的研究成果，由于没有固定措施(如图2a)，板式橡胶支座在地震中极易发生滑移(如图2b)，从而对下部墩柱产生隔震效果。为了模拟支座的这种滑移现象，采用图2c所示的理想弹塑性单元模拟支座在两个水平方向的力学行为。其中，Fb为支座滑移的临界摩擦力，支座摩擦系数取为0.15。根据试验结果[17]，当支座滑移后，其滑移刚度几乎为零。在桥例中，盖梁两侧设有钢筋混凝土挡块。但在汶川地震中，挡块发生了大面积的剪断破坏，很多挡块在发震初期就已经失效，因此本文不考虑挡块的有效作用。对于邻梁间的碰撞现象，由于本文桥例等跨等墩高，各桥跨在地震中以同步振动为主，且伸缩缝间隙为10 cm，前期数值验证表明，在本文7条地震波作用下碰撞几乎不发生，为提高计算效率，模型中不考虑邻梁碰撞。此外，本文桥例模型为5×20 m多跨斜交简支梁，为计入边跨梁的影响，在下文的地震响应分析中，取第二、三、四跨为研究对象。全桥局部有限元模型示意图如图3所示。

在桥例中，盖梁两侧设有钢筋混凝土挡块。但在汶川地震中，挡块发生了大面积的剪断破坏，很多挡块在发震初期就已经失效，因此本文不考虑挡块的有效作用。对于邻梁间的碰撞现象，由于本文桥例等跨等墩高，各桥跨在地震中以同步振动为主，且伸缩缝间隙为10 cm，前期数值验证表明，在本文7条地震波作用下碰撞几乎不发生，为提高计算效率，模型中不考虑邻梁碰撞。此外，本文桥例模型为5×20 m多跨斜交简支梁，为计入边跨梁的影响，在下文的地震响应分析中，取第二、三、四跨为研究对象。全桥局部有限元模型示意图如图3所示。2 地震动输入

【参考文献】：
期刊论文
[1]三跨斜交简支梁桥地震旋转机理及斜度影响研究[J]. 王军文,湛敏,邓琴,石岩.  哈尔滨工程大学学报. 2018(08)
[2]采用板式橡胶支座的连续斜梁桥横向抗震行为研究[J]. 姚凯,徐略勤,李建中,龚恋.  地震工程学报. 2018(02)
[3]匝道桥地震响应影响要素分析[J]. 张菊辉,管仲国.  桥梁建设. 2015(04)
[4]地震动输入方向对铁路部分斜拉桥地震响应的影响[J]. 李小珍,洪沁烨,雷虎军,刘桢杰.  桥梁建设. 2015(01)

硕士论文
[1]近断层地震动输入方向对刚构桥地震反应影响[D]. 孙佳音.大连海事大学 2017
[2]基于不同输入方向的斜交桥最不利地震动响应研究[D]. 郭劭钦.北京交通大学 2014
[3]斜交连续梁桥地震反应分析[D]. 廖兴.北京交通大学 2011
[4]斜交箱梁桥地震响应特性分析[D]. 顾红飞.西南交通大学 2011



本文编号：2954419