多維多點(diǎn)激勵(lì)下大跨度剛構(gòu)橋的線性與非線性分析.pdf

1、隨著橋梁工程技術(shù)的飛速發(fā)展，橋梁的跨徑越來越大，橋墩越來越高，導(dǎo)致體系也越來越柔，這對大跨度橋梁的抗震設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。剛構(gòu)橋作為橋梁工程中廣泛使用的橋型，也在向高墩大跨發(fā)展。由于目前對于橋梁的抗震設(shè)計(jì)均是基于一致激勵(lì)的，而對于大跨度橋梁，由于地震波的行波效應(yīng)、不相干效應(yīng)以及局部場地效應(yīng)的影響，橋梁各墩處的地面運(yùn)動(dòng)并不一致，因此，研究多點(diǎn)激勵(lì)下大跨度橋梁的地震響應(yīng)規(guī)律具有很重要的意義。
　　本文首先對既有的分析模型與原理進(jìn)行了歸

2、納總結(jié)，為之后的計(jì)算分析奠定了理論基礎(chǔ)。然后以一五跨連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)槔?，采用有限元軟件ANSYS對其進(jìn)行了功率譜分析，分析中分別考慮了地震動(dòng)行波效應(yīng)、不相干效應(yīng)以及局部場地效應(yīng)單獨(dú)與聯(lián)合作用下剛構(gòu)橋的地震響應(yīng)規(guī)律。其次合成了基于功率譜模型與相關(guān)函數(shù)模型的多維多點(diǎn)人工地震波，并采用該人工地震波對剛構(gòu)橋進(jìn)行了多維多點(diǎn)激勵(lì)的線性與非線性時(shí)程分析。最后對直線剛構(gòu)橋與曲線剛構(gòu)橋在多維多點(diǎn)激勵(lì)下的地震響應(yīng)進(jìn)行了對比研究。論文主要結(jié)論包括以下幾點(diǎn)：

3、>　　1、局部場地效應(yīng)對剛構(gòu)橋地震響應(yīng)的影響是很明顯的，在實(shí)際工程中采用不隨空變化的場地土特性進(jìn)行抗震驗(yàn)算有可能使剛構(gòu)橋趨于不利；不相干效應(yīng)的影響較?。粏为?dú)考慮行波效應(yīng)時(shí)，剛構(gòu)橋墩底彎矩的地震響應(yīng)往往較一致激勵(lì)時(shí)的?。幌鄬Χ?，行波效應(yīng)對剛構(gòu)橋墩頂彎矩的影響要大于對墩底彎矩的影響；考慮行波效應(yīng)以后，剛構(gòu)橋的高階振型有可能被激起；
　　2、綜合考慮了局部場地效應(yīng)、不相干效應(yīng)與行波效應(yīng)以后，剛構(gòu)橋橋墩的地震響應(yīng)有可能比一致激勵(lì)的大，也

4、有可能比一致激勵(lì)的小，而主梁的響應(yīng)通常高于一致激勵(lì)的結(jié)果；
　　3、合成了多維多點(diǎn)人工地震動(dòng)時(shí)程，并在同時(shí)考慮了材料非線性與幾何非線性以后對剛構(gòu)橋進(jìn)行了多維多點(diǎn)激勵(lì)非線性時(shí)程分析，結(jié)果證明多維多點(diǎn)激勵(lì)下各方向地震動(dòng)會(huì)有耦合的現(xiàn)象，剛構(gòu)橋的地震響應(yīng)并不等于單向地震響應(yīng)的簡單疊加；考慮了非線性以后剛構(gòu)橋墩頂部位比墩底部位形成了更為飽滿的塑性鉸滯回環(huán)，建議在實(shí)際工程中重視剛構(gòu)橋墩頂截面的延性設(shè)計(jì)；
　　4、獲得了水平地震波一維多點(diǎn)