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1、第4l卷，第1期公路工程V0I．41．NO．12016年2月HighwayEngineeringFeb．，2016地震作用下由落梁引起的曲線(xiàn)梁橋連續(xù)倒塌過(guò)程分析林心潔，羅韌，孫鵬(南京工業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，江蘇南京210009)[摘要]近年來(lái)，大量連續(xù)梁橋在強(qiáng)烈地震中出現(xiàn)了構(gòu)件破壞甚至發(fā)生了整體倒塌的現(xiàn)象，其中橋梁上部結(jié)構(gòu)的落梁又是引起橋梁發(fā)生連續(xù)倒塌的一個(gè)關(guān)鍵因素。利用有限元軟件ABAQUS，采用合理的材料和結(jié)構(gòu)模型，對(duì)一座小半徑曲線(xiàn)梁橋建立模型并對(duì)其從發(fā)生落梁到連續(xù)倒塌的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行細(xì)致地模擬和
2、分析。結(jié)果顯示，落梁的碰撞和橋梁的傾斜使得橋墩接連破壞，最終導(dǎo)致橋梁連續(xù)倒塌，橋墩底部和系梁處易發(fā)生塑性破壞，需要對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的加固或抗震設(shè)計(jì)。[關(guān)鍵詞]連續(xù)倒塌；落梁；地震；有限元；曲線(xiàn)梁橋[中圖分類(lèi)號(hào)]TU352．1；U447[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1674—0610(2016)01—0038—08TheAnalysisoftheProcessofProgressiveCollapseofCurvedGirderBridgeundertheSeismicActionLINXinjie，
3、LUORen，SUNPeng(CollegeofTransportationScienceandEngineering，NanjingTechUniversity，Nanjing，Jiangsu210009，China)[Abstract]TheprogressivecollapseofbridgescausedbyfallingbeamsoftenOccursinearth—quake．WiththefiniteelementsoftwareABAQUS，acurvedcontinuousgi
4、rderbridgemodelwasbuiltbyU—singapplicableconstitutivemodelofmaterial，bearingandcollision．Thenitsprocedureoftheprogressivecollapseissimulated．Itiscausedbyunseatingandtheleanofbridge．Thedamageofthebottomandthetiebeamofpiersismoreserious，weshouldstrengt
5、henthemindesignorreinforcethem．[Keywords]progressivecollapse；ea~hquake；fallingbeam；finiteelement；curvedgirderbridge般原則，而對(duì)于小半徑曲線(xiàn)梁橋則并未明確給出相0前言應(yīng)的規(guī)定，橋梁抗震研究工作存在一定的局限性，缺橋梁的震害幾乎伴隨著每次地震的發(fā)生，近十乏系統(tǒng)研究。針對(duì)曲線(xiàn)橋梁連續(xù)倒塌問(wèn)題的研年中我國(guó)地震頻發(fā)，如2008年汶JII地震和2010年究，目前尚處于初始階段，其破壞過(guò)程和機(jī)理
6、研究不玉樹(shù)地震中，公路、橋梁、隧道等交通設(shè)施大量破壞充分，試驗(yàn)也較少。本文采用數(shù)值模擬的方法，利用和倒塌?。橋梁連續(xù)倒塌從局部破壞開(kāi)始并發(fā)生ABAQUS軟件，結(jié)合合理的材料本構(gòu)和結(jié)構(gòu)模型，對(duì)蔓延，最終導(dǎo)致橋梁大范圍破壞和坍塌。通常認(rèn)為，一座小半徑曲線(xiàn)梁橋在地震中連續(xù)倒塌的過(guò)程進(jìn)行由于局部構(gòu)件失效或者梁段相對(duì)位移過(guò)大從支座脫了模擬。落導(dǎo)致的落梁是引起橋梁連續(xù)倒塌的最主要原1混凝土和鋼筋的材料模型因。曲線(xiàn)梁橋?qū)儆诜且?guī)則空間結(jié)構(gòu)，在我國(guó)西南、西在軟件ABAQUS中，有多種適用于不同情況的北地區(qū)的強(qiáng)震帶
7、，小半徑曲線(xiàn)梁橋被大量采用，目前鋼筋和混凝土本構(gòu)模型，保證了數(shù)值結(jié)果的準(zhǔn)確國(guó)內(nèi)外橋梁抗震規(guī)范僅給出其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的一性。本文中鋼筋和混凝土采用下列本構(gòu)模型。[收稿日期]2Ol4一l1～12[基金項(xiàng)目]國(guó)家自然科學(xué)基金(5J278245)；江蘇省屬高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目(J0KJA560012)。[作者簡(jiǎn)介]林心潔(1989一)，女，福建武平人．碩士研究生。(Linxinjie1206@126．corn)第1期林心潔，等：地震作用下由落梁引起的曲線(xiàn)梁橋連續(xù)倒塌過(guò)程分析391．1混凝土本構(gòu)模型決
8、定了R的位置。以下表達(dá)式(6)即可求得與R點(diǎn)混凝土本構(gòu)采用的是考慮抗拉強(qiáng)度的塑性損傷所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變，其對(duì)應(yīng)的應(yīng)力為E。s。d。的取值范本構(gòu)。骨架線(xiàn)如圖1所示，受拉段為受拉骨架線(xiàn)圍如式(7)：為帶有軟化段的雙線(xiàn)型，其表達(dá)式如式(1)、式(2)；f一de．Eb6一受壓段為三段線(xiàn)，其表達(dá)式如式(3)～式(5)。其中可E。=／c0為混凝土初始彈性模量，so=ft／E。是廠f—f≤d<1(7)混凝土受拉開(kāi)裂時(shí)的應(yīng)變，=為受拉下降c“一Sc0R點(diǎn)確定后，受壓骨架線(xiàn)以?xún)?nèi)的加卸載規(guī)則為：段剛度系數(shù)。①卸載點(diǎn)D與R
