某大跨度斜拉橋抗震性能分析

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1、2013年5月第5期城市道橋與防洪橋梁結(jié)構(gòu)75通過(guò)對(duì)潤(rùn)揚(yáng)大橋北汊斜拉橋的前十階自振頻表3三維地震動(dòng)組合輸入下反應(yīng)譜分析的內(nèi)力響應(yīng)最大值率及相應(yīng)振型表和振型圖分析可以基本得出本斜拉橋動(dòng)力特性特點(diǎn)：(1)本橋基本周期較長(zhǎng)，約為6．80S，屬于長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)，一階振型為縱飄振型。(2)本橋在塔梁交接處采用了彈性支承形成半漂浮體系，其明顯降低了第一階縱飄振型的自振周期，比較有效地控制了結(jié)構(gòu)在地震作用下的順橋向位移。(3)大跨度斜拉橋的一階對(duì)稱橫彎和一階對(duì)稱豎彎一般都比較靠前。3地震反應(yīng)分析3．2動(dòng)態(tài)時(shí)程分析地震反應(yīng)分析中分別采用

2、修正的規(guī)范反應(yīng)譜在采用動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震法和動(dòng)態(tài)時(shí)程分析法，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，按響應(yīng)反應(yīng)分析時(shí)，需要選擇合適的地震時(shí)程加速照規(guī)范采用三維組合地震波輸入并分三種工況度進(jìn)行輸入，時(shí)程加速度選擇時(shí)要充分考慮橋址進(jìn)行分析：工況一、1．0順橋向+0．3橫橋向+0．3豎場(chǎng)地特征：條件?？紤]到目前大多數(shù)實(shí)際工程中橋橋向；工況二、0．3順橋向+1．0橫橋向+0_3豎橋址擬建場(chǎng)地并無(wú)實(shí)際地震記錄，所以只能選擇與向；工況三、0．3順橋向+0．3橫橋向+1．0豎橋向。擬建場(chǎng)地同類地質(zhì)條件下記錄到的地震波進(jìn)行計(jì)3．1反應(yīng)譜

3、分析算分析【。動(dòng)力反應(yīng)譜方法【]利用地震荷載概念，通過(guò)求本文在對(duì)潤(rùn)揚(yáng)大橋北漢斜拉橋地震反應(yīng)時(shí)程解地震動(dòng)控制方程而得到結(jié)構(gòu)的最大地震反應(yīng)，響應(yīng)分析時(shí)，采用進(jìn)行強(qiáng)度和周期修正的埃爾森在計(jì)算中考慮了地面運(yùn)動(dòng)加速度紀(jì)錄特征、結(jié)構(gòu)特羅波(EI—Centro)進(jìn)行抗震動(dòng)力分析，并考慮地振動(dòng)周期以及阻尼比等動(dòng)力特性，是目前橋梁結(jié)震紀(jì)錄時(shí)間為40S，地震加速度時(shí)程輸入時(shí)采用構(gòu)抗震分析常用的一種方法。直接加速度法(DAM)。本文根據(jù)橋址場(chǎng)地地震動(dòng)參數(shù)對(duì)規(guī)范反應(yīng)譜修正后EI—Cen~o—h波順橋向輸入見圖4。三進(jìn)行修正，得到水平設(shè)計(jì)加速

4、度反應(yīng)譜曲線(見圖維地震波(EI波)一致激勵(lì)輸入下結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)峰3)，豎向設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜可以由水平向設(shè)計(jì)加值見表4。三維地震波(EI波)輸人下結(jié)構(gòu)內(nèi)力響應(yīng)速度反應(yīng)譜乘以譜比函數(shù)0．65確定，對(duì)于多維地最大值見表5。震動(dòng)輸入下采用SRSS法進(jìn)行組合。三維地震動(dòng)組合作用下反應(yīng)譜分析的位移響應(yīng)峰值和內(nèi)力響應(yīng)最大值見表2、表3。圖4修正后E1．Centr~h波順橋向輸入周期／。表4三維地震波(El波)一致激勵(lì)輸入下結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)圖3水平設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜曲線峰值表(單位：cm)表2三維地震動(dòng)組合作用下反應(yīng)譜分析的位移響應(yīng)峰值表

5、(單位：cm)76橋梁結(jié)構(gòu)城市道橋與防洪2013年5月第5期表5三維地震波(EI波)輸入下結(jié)構(gòu)內(nèi)力響應(yīng)最大值索塔和索塔基礎(chǔ)承臺(tái)的豎向彎矩均是時(shí)程分析時(shí)取得較大值，但是橫向彎矩則是在反應(yīng)譜分析時(shí)值較大。4結(jié)論(1)塔頂?shù)目v向和橫向位移，主梁的豎向彎曲是在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的地震響應(yīng)。(2)反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法對(duì)潤(rùn)揚(yáng)大橋北汊斜拉橋進(jìn)行地震反應(yīng)分析結(jié)果基本一致，說(shuō)明計(jì)算結(jié)果能夠反應(yīng)實(shí)際地震作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。(3)通過(guò)對(duì)截面內(nèi)力值的比較分析可以看出，在對(duì)大跨度斜拉橋進(jìn)行抗震性能分析時(shí)，僅僅對(duì)3．3規(guī)范反應(yīng)譜分析與時(shí)程分析結(jié)果

6、對(duì)比橋梁結(jié)構(gòu)選擇規(guī)范反應(yīng)譜進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析是不對(duì)反應(yīng)譜三維組合分析和三維EI波時(shí)程分析夠的，還需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)時(shí)程分析，結(jié)合二者的數(shù)據(jù)時(shí)的控制截面位移和內(nèi)力峰值進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較分作為設(shè)計(jì)依據(jù)。析。(4)鑒于該橋的重要性，在進(jìn)行抗震驗(yàn)算外，(1)對(duì)比時(shí)程分析和反應(yīng)譜分析的位移峰值，還應(yīng)重視抗震概念設(shè)計(jì)，采取局部構(gòu)造措施，滿足主梁的橫向位移峰值在時(shí)程分析時(shí)為l8．39cm略規(guī)范中設(shè)防原則。大于反應(yīng)譜分析中的13．1cm，但是主梁的縱向位移和豎向位移結(jié)果反應(yīng)譜分析中偏大；索塔塔頂參考文獻(xiàn)的時(shí)程分析縱向位移12．34cm則是小于反

7、應(yīng)譜分?1狄息生，倪國(guó)華，陳日友．鎮(zhèn)江市工程地質(zhì)條件與地震動(dòng)分區(qū)?．析的21．1cm，索塔塔頂?shù)臋M向位移和豎向位移在工程抗震．2002(2)：10．兩種情況下結(jié)果近似相同?！?]邢月英．JT／T391—2009公路橋梁盆式支座標(biāo)準(zhǔn)介紹?．公路，(2)對(duì)結(jié)構(gòu)主要控制截面在反應(yīng)譜和時(shí)程兩種2009(8)：294-299．[3】胡世德，范立礎(chǔ)．斜拉橋動(dòng)力計(jì)算有限元模式的討論[Jl_同濟(jì)大分析時(shí)的內(nèi)力峰值進(jìn)行對(duì)比可以得出：主梁、索塔學(xué)學(xué)報(bào)，1991增刊一結(jié)構(gòu)(橋梁版)．以及索塔基礎(chǔ)承臺(tái)的軸力均是在反應(yīng)譜分析時(shí)值[4】公路橋梁

8、抗震設(shè)計(jì)細(xì)則【s】．北京：人民交通出版社，2008．較大；同時(shí)通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，在時(shí)程分析時(shí)，主【5]李國(guó)豪．橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與振動(dòng)【M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，1992．梁的豎向彎矩和橫向彎矩均有不同程度的增大，[6]葉愛君．大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)[D]．上海：同濟(jì)大學(xué)，1998．(上接第68頁(yè))灑水的時(shí)候是每隔2h灑水一次，但是白天氣溫比紹其設(shè)計(jì)參