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《水平和豎向地震作用下梁橋的地震反應(yīng)分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、148西安理工大學(xué)學(xué)報(bào)JournalofXi'anUniversityofTechnology(2003)Vol.19No.2文章編號(hào):1006-4710(2003)02-0148-04水平和豎向地震作用下梁橋的地震反應(yīng)分析112于泳波,劉健新,胡仁東(1.長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院,陜西西安710064;2.河南省葉集至信陽(yáng)高速公路建設(shè)公司,河南信陽(yáng)463000)摘要:以某高速公路跨線四跨連續(xù)梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,以El-centro波為激勵(lì),采用動(dòng)態(tài)時(shí)程分析方法對(duì)該橋梁進(jìn)行了考慮水平和豎向地震作用的地震反應(yīng)分
2、析。結(jié)果表明,相對(duì)于水平和豎向兩向地震作用,僅考慮水平地震作用,橋梁的地震反應(yīng)偏小,計(jì)算結(jié)果偏于不安全。關(guān)鍵詞:梁橋;豎向地震;水平向地震;時(shí)程分析+中圖分類號(hào):U442.55文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ATheSeismicAnalysisofBeamBridgewithCombinedExcitationofVerticalandHorizontalShock112YUYong-bo,LIUJian-xin,HURen-dong(1.HighwayInstituteofChang'anUniversity,X
3、i'an710064,China;2.HenanProvinceConstructionCorporationofYeji-XinyangExpressway,Xinyang463000,China)Abstract:Withtheexpresswayover4-spanbeambridgeastheresearchobjectiveandEL-centrowaveastheexcitation,thedynamictimehistoryanalysismethodisadoptedtocarry
4、outtheseismicresponseofbeambridgeinconsideringtheverticalandhorizontalseismicshocks.Theresultsindicatethatbeingrelativetoverticalandhorizontaltwodimentionalseismicshocks,theseismicresponseofbeambridgewiththehorizontalshockisdeviatedtobesmallsothatthec
5、alculationresultsareliabletounsafety.Keywords:beambridge;verticalshock;horizontalshock;timehistoryanalysis地震是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害,作為生命線工程的橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法和研究也成為橋梁工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)。研究人員對(duì)于梁橋抗震的理論和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了大量研究取得了很大成[1～3]就,但主要集中在水平向的地震反應(yīng)研究。地面運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的三維空間振動(dòng),地面運(yùn)動(dòng)加速度既有水平方向分量,也有豎直方向的分
6、量,豎向加速度可以達(dá)到水平方向加速度的30%～60%。豎向振動(dòng)不僅可以造成豎向結(jié)構(gòu)的破壞,而且也會(huì)造成水平方向的大跨和懸臂結(jié)構(gòu)的破壞。而很多震害表[4]明,對(duì)于橋梁的抗震失效,雖然水平向激勵(lì)起著主要作用,但是豎向激勵(lì)也有著很大的影響。我國(guó)現(xiàn)[5]行《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定對(duì)橋梁要進(jìn)行水平向的地震反應(yīng)驗(yàn)算,而對(duì)橋梁是否進(jìn)行豎向的地震反應(yīng)驗(yàn)算則未加規(guī)定。本文就此影響進(jìn)行了初步探討,并得出了一些有益的結(jié)論。1計(jì)算理論及地震反應(yīng)方程1.1計(jì)算模型及地震反應(yīng)方程結(jié)構(gòu)在水平和豎向地震作用下的反應(yīng)方程為:
7、[M]{U}+[C]{U}+[K]{U}=-[M]({rh}uhg+{rv}uvg)(1)式中[M]、[K]、[C]分別為結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣;{U}、{U}、{U}分別為結(jié)點(diǎn)的加速度、速度、位移列陣;uhg、uvg為地面運(yùn)動(dòng)水平和豎向加速度,{rh}、{rv}分別為水平向和豎直向慣性收稿日期:2002-08-30作者簡(jiǎn)介:于泳波(1975-),男,山東淄博人,長(zhǎng)安大學(xué)博士研究生,研究方向?yàn)闃蛄嚎拐稹Ｓ谟静ǖ?水平和豎向地震作用下梁橋的地震反應(yīng)分析149力指示向量。對(duì)于
8、結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單的橋梁結(jié)構(gòu),在進(jìn)行地震反應(yīng)分析時(shí),可以按平面桿系進(jìn)行處理。板式橡膠支[3]座考慮其發(fā)生水平和豎向位移,采用兩向線性彈簧模擬。1.2支座模型板式橡膠支座可視為一個(gè)線性元件,其水平剛度Kh和豎向剛度Kv分別為:GAAKh=Kv=EcV(2)ntnt式中G為橡膠支座的剪切模量;A為支座的平面面積,A=W/p,其中W為支座設(shè)計(jì)豎向承載力,p為支座設(shè)計(jì)面壓;nt為支座橡膠層總厚度,其中n為橡膠層數(shù),t為單層橡膠層的厚度;EcV=2EcEV/(Ec+EV),Ec為支座的壓縮彈性模量
