大跨度公鐵兩用斜拉橋地震反應(yīng)譜分析.pdf

1、大跨度橋梁通常是交通運(yùn)輸系統(tǒng)的樞紐工程，是生命線工程的重要組成部分。地震中，橋梁工程的破壞將導(dǎo)致交通中斷，使救災(zāi)工作難于進(jìn)行或大大延緩，次生災(zāi)害加重，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，斜拉橋由于其外型美觀，造價(jià)低，良好的力學(xué)性能等特點(diǎn)，越來(lái)越受到工程師們的親睞，而且隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展得到了迅速發(fā)展。隨著斜拉橋規(guī)模的不斷增大，斜拉橋的地震反應(yīng)也越來(lái)越重要，有時(shí)甚至起到?jīng)Q定性作用，因此對(duì)大跨度斜拉橋進(jìn)行地震反應(yīng)分析是十分有必要的。武漢天興洲大橋是一

2、座雙塔三索面公鐵兩用斜拉橋，主跨504m，主橋全長(zhǎng)1092m，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體系獨(dú)特，地理位置重要，因此，分析其地震響應(yīng)是非常重要和有意義的。 本文在國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，以武漢天興洲公鐵兩用斜拉橋?yàn)楣こ瘫尘?，利用ANSYS結(jié)構(gòu)分析程序，采用反應(yīng)譜法對(duì)武漢天興洲公鐵兩用斜拉橋進(jìn)行了地震反應(yīng)分析，得到了該橋的地震反應(yīng)規(guī)律。 首先在介紹了大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的反應(yīng)譜分析方法后，利用大型通用有限元分析程序ANSYS建立了武漢

3、天興洲公鐵兩用斜拉橋的動(dòng)力計(jì)算模型，通過(guò)模態(tài)分析得到了該橋的動(dòng)力特性。 由于武漢天興洲公鐵兩用斜拉橋?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混合結(jié)構(gòu)，該橋的整體結(jié)構(gòu)阻尼比為一個(gè)未知數(shù)。為了考慮阻尼比對(duì)反應(yīng)譜取值的影響，并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)該橋的地震反應(yīng)，所以本文在對(duì)該橋進(jìn)行地震反應(yīng)分析前，本文借助復(fù)頻率和滯后阻尼系數(shù)的關(guān)系，利用等效前后結(jié)構(gòu)復(fù)頻率相等價(jià)的原理，導(dǎo)出了武漢天興洲公鐵兩用斜拉橋在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)的整體結(jié)構(gòu)的等效阻尼比。 在上述基礎(chǔ)上，針對(duì)

4、該斜拉橋的特點(diǎn)，選擇了合適的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜曲線和阻尼修正公式，并根據(jù)所求得的阻尼比對(duì)反應(yīng)譜曲線進(jìn)行了阻尼影響的修正。然后分別沿武漢天興洲公鐵兩用斜拉橋的縱向、橫向、豎向以及考慮多維地震動(dòng)輸入，輸入修正后的反應(yīng)譜曲線，對(duì)該公鐵兩用斜拉橋進(jìn)行了地震反應(yīng)譜響應(yīng)分析，同時(shí)還分析了反應(yīng)譜曲線阻尼影響的修正與否對(duì)大跨度斜拉橋地震反應(yīng)譜響應(yīng)的影響，并得出了相應(yīng)的結(jié)論。 最后，對(duì)本文的研究工作進(jìn)行了總結(jié)，給出了研究中的一些結(jié)論，并指出了在進(jìn)一步研究