巖溶地基-基礎相互作用對鋼管混凝土拱橋抗震的影響.pdf

1、我國的可溶性巖石分布面積占到了國土面積的1/3以上，尤其以桂、黔和滇東部地區(qū)分布最廣。數(shù)十年來，隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進，中國基礎設施不斷地發(fā)展，廣西的交通建設也是突飛猛進，廣西的境內建立起了一大批鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土拱橋由于其輕盈美觀，具有優(yōu)越的受力性能，工程造價低，施工方便，養(yǎng)護簡便，跨越能力強等諸多優(yōu)點，受到了橋梁建設者的擁護與推廣，這些橋梁再所難免會穿過巖溶地區(qū)。我國所處的位置會受到太平洋板塊、亞歐大陸板塊和印度洋板塊的擠

2、壓，導致我國是受到地震影響最嚴重的國家之一。目前，在巖溶地基上修筑拱橋主要的設計方法仍然采用常規(guī)設計方法或者經驗法，這會無形中與實際狀況出現(xiàn)偏差，特別是建筑的抗震分析時，會造成比較大的誤差。因此，結合巖溶地基研究巖溶地基-基礎-鋼管混凝土拱橋的抗震分析顯得尤為重要。
　　本文在專家學者研究的基礎之上，通過數(shù)值模擬的方法對巖溶地基-基礎相互作用對鋼管混凝土拱橋的抗震做了以下幾個方面的研究:
　　(1)總結國內外對共同作用的研究

3、現(xiàn)狀，并在橋梁領域內所做過的研究也做了總結歸納。通過查閱相關的文獻，了解巖溶地區(qū)的工程地質概況，得知巖溶地區(qū)最為顯著的特點是廣泛分布著大量的碳酸鹽類巖石，其中紅粘土是最具有代表性的土質。結合巖溶地基的特點以及可能出現(xiàn)的地質災害，對巖溶地區(qū)地質災害危險性進行評估，從而對地基病害對上部結構的作用進行評估。
　　(2)闡述地基-基礎-上部結構相互作用的理論分析方法以及模型的種類，并對拱橋地震反應分析的方法做出了詳細的描述，最終確定采用有

4、限元法對共同作用的模型進行建立，地震反應分析則采用動力時程響應法。
　　(3)采用大型有限元分析軟件ANSYS分別建立不考慮共同作用與考慮共同作用的模型，地基土選普通的碳酸鹽類巖石，在EL-CENTRO地震波的作用下，對拱橋關鍵部位的位移、加速度、彎矩以及軸力等進行對比分析，結果表明:考慮共同作用的數(shù)據(jù)結果比不考慮共同作用的結果要大，即考慮共同作用的鋼管混凝土拱橋在地震波作用下的動力響應會更加明顯。
　　(4)地基土選用紅粘