曲線梁橋地震反應(yīng)特性的研究.pdf

1、曲線梁橋由于其空間結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性所導(dǎo)致的彎扭耦合效應(yīng)使得其地震響應(yīng)與其它梁式橋結(jié)構(gòu)有著很大區(qū)別。目前，國(guó)內(nèi)外橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)曲線梁橋有一些指導(dǎo)性意見(jiàn)，但并沒(méi)有給出具體的抗震設(shè)計(jì)方法或快速評(píng)估方法，隨著大量山區(qū)曲線梁橋工程的實(shí)施，其地震反應(yīng)特性與抗震性能的研究亟待完善。本文依托印度尼西亞的一座實(shí)際公路曲線梁橋工程為研究背景，建立有限元分析模型。為使研究結(jié)論不致太過(guò)片面，筆者基于三種不同的曲線布局、三種不同的曲率半徑、兩種不同的支座布置方

2、式等因素，對(duì)有限元模型進(jìn)行擴(kuò)展，一共建立了20個(gè)曲線梁橋模型(包括兩種不同支座布置方式的直線梁橋模型)，基本涵蓋曲線橋梁結(jié)構(gòu)的主要形式。對(duì)曲線梁橋結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特性做了以下研究：
　　1)綜述了目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)曲線梁橋結(jié)構(gòu)抗震研究的成果。重點(diǎn)介紹了有關(guān)其最不利輸入角度的研究工作，并歸納和延伸了基于反應(yīng)譜法的最不利輸入角度計(jì)算公式，為后文的研究工作提供理論基礎(chǔ)。
　　2)對(duì)各種曲線梁橋模型的自振特性進(jìn)行分析與總結(jié)，提出了將“振型

3、角”作為判斷類(lèi)似不規(guī)則結(jié)構(gòu)振型特性參數(shù)的方法?；谖闹兴龅淖畈焕斎虢嵌扔?jì)算公式，對(duì)所有曲線梁橋模型的最不利輸入角度進(jìn)行計(jì)算，并與統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了最不利輸入角度簡(jiǎn)化計(jì)算方法的正確性。在此基礎(chǔ)上總結(jié)了曲線梁橋結(jié)構(gòu)各種地震反應(yīng)量隨曲率半徑、地震動(dòng)輸入角度變化而變化的規(guī)律。
　　3)采用時(shí)程動(dòng)力分析方法對(duì)反應(yīng)譜法所得結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。參照文中所述的5條選波原則，選取了15條實(shí)際地震動(dòng)記錄進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程響應(yīng)分析，將所得結(jié)果均值與轉(zhuǎn)換的

4、反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了轉(zhuǎn)化反應(yīng)譜計(jì)算的精確性，再將轉(zhuǎn)化譜計(jì)算結(jié)果與規(guī)范反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明誤差很小。這說(shuō)明對(duì)于曲線梁橋結(jié)構(gòu)可以采用轉(zhuǎn)換地震記錄為反應(yīng)譜的方式對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行反應(yīng)譜分析代替時(shí)程記錄的計(jì)算結(jié)果，在保證了精確性的同時(shí)也簡(jiǎn)化了計(jì)算工作。
　　4)探討對(duì)于曲線梁橋靜力彈塑性分析的正確辦法。因?yàn)榍€梁橋其自身結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，常規(guī)的靜力彈塑性分析方法中對(duì)于加載模式，監(jiān)測(cè)位置等規(guī)定對(duì)于曲線梁橋結(jié)構(gòu)是否實(shí)用暫無(wú)定論。本