大跨懸索橋連接構(gòu)造與地震響應(yīng)關(guān)系研究及主塔push-over分析.pdf

1、本文論述了大跨懸索橋連接構(gòu)造與地震響應(yīng)關(guān)系研究及主塔push-over分析。 懸索橋是最適合于大跨度的一種橋梁形式，雖然迄今為止未發(fā)現(xiàn)懸索橋在地震時(shí)遭到毀壞的實(shí)例，但局部性損傷時(shí)有發(fā)生。矮寨懸索橋左右主塔高度相差約一倍，左右邊跨跨度相差約一倍，且加勁梁端不擱置在橋塔上，懸索橋連接構(gòu)造對(duì)懸索橋抗震性能的影響值得進(jìn)一步研究。 鑒于此，以矮寨懸索橋?yàn)楣こ瘫尘?，針?duì)懸索橋抗震性能進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究。 (1) 綜述大

2、跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)理論，重點(diǎn)介紹了基于位移的抗震設(shè)計(jì)思想以及基于靜力推倒（push-over）分析的橋梁抗震性能評(píng)價(jià)方法。根據(jù)分段懸鏈線理論編制了FDXLX.FOR 程序，計(jì)算成橋狀態(tài)主纜線形和初始應(yīng)變，并通過(guò)和ANSYS 混合計(jì)算得到比較準(zhǔn)確的成橋坐標(biāo)和成橋應(yīng)力，建立懸索橋抗震計(jì)算的基本模型。 (2) 分析了中央扣對(duì)懸索橋加勁梁、纜索與主塔動(dòng)力性能的影響。比較了無(wú)中央扣、設(shè)柔性中央扣以及設(shè)剛性中央扣三種狀態(tài)時(shí)懸索橋的動(dòng)力特性

3、，對(duì)柔性中央扣的斜索面積與初始剛度影響進(jìn)行了參數(shù)分析，并研究了中央扣對(duì)懸索橋地震響應(yīng)的影響。 (3) 系統(tǒng)研究了加勁梁端彈性連接剛度的動(dòng)力性能。比較了不同彈性連接剛度對(duì)懸索橋自振頻率和主要截面動(dòng)力響應(yīng)位移、內(nèi)力的影響，計(jì)算結(jié)果表明彈性連接剛度在4×106N/m至4×109N/m之間時(shí)，加勁梁縱飄頻率和彈性連接剛度的常用對(duì)數(shù)值幾乎成線性關(guān)系，設(shè)置合適的梁端連接可以大大減小地震作用下的梁端位移，而對(duì)主塔位移和內(nèi)力響應(yīng)影響較小。

4、 (4) 對(duì)比分析了豎向地震動(dòng)、行波效應(yīng)對(duì)懸索橋動(dòng)力響應(yīng)的影響，豎向地震動(dòng)顯著增大跨中豎向位移，行波效應(yīng)增大主塔的塔頂位移響應(yīng)。懸索橋的地震響應(yīng)分析必須考慮豎向地震動(dòng)和行波效應(yīng)的影響。 (5) 首次對(duì)懸索橋的索塔進(jìn)行橫向靜力推倒（push-over）分析，得到塔頂橫向位移和總水平剪力之間的關(guān)系曲線，轉(zhuǎn)化成能力譜。根據(jù)Vidic 模型對(duì)設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜進(jìn)行折減，得到彈塑性需求譜。將能力譜曲線與需求譜曲線繪制在同一張圖中，對(duì)