多點(diǎn)激勵(lì)下大跨度橋梁的地震反應(yīng)分析.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)作為生命線(xiàn)工程的重要組成部分，是公路、鐵路交通系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)施，而地震則是危害人類(lèi)社會(huì)的一大自然災(zāi)害。每次大的地震都造成了或多或少的橋梁結(jié)構(gòu)破壞，不但造成了直接的經(jīng)濟(jì)損失，也嚴(yán)重影響了震后救災(zāi)恢復(fù)生產(chǎn)。現(xiàn)有的橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范采用的反應(yīng)譜抗震分析方法，只考慮一致地震激勵(lì)的影響，而實(shí)際地震過(guò)程中，由于震源、地震波傳播路徑、局部場(chǎng)地條件等的差異導(dǎo)致了橋梁各支承點(diǎn)的實(shí)際地震動(dòng)是不同的，所以有必要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行多點(diǎn)激勵(lì)分析。 對(duì)于結(jié)構(gòu)抗

2、震分析來(lái)說(shuō)，地震動(dòng)輸入、結(jié)構(gòu)自身特性、結(jié)構(gòu)反應(yīng)的評(píng)價(jià)是主要的三個(gè)環(huán)節(jié)。本文從這三個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā)，對(duì)多點(diǎn)激勵(lì)輸入方式對(duì)大跨度橋梁的影響進(jìn)行了分析，主要工作與成果有： 1.研究改進(jìn)了符合多點(diǎn)激勵(lì)要求的地震動(dòng)模擬方法。良好的地震動(dòng)描述是結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)，本文研究了多點(diǎn)激勵(lì)地震波的模擬方法，對(duì)自功率譜模型、互相干函數(shù)、強(qiáng)度包線(xiàn)函數(shù)等模擬過(guò)程使用到的參數(shù)與模型進(jìn)行了討論。 2.多點(diǎn)激勵(lì)地震反應(yīng)分析方法的研究。本文對(duì)時(shí)程分析法、隨機(jī)振動(dòng)分

3、析法、多點(diǎn)反應(yīng)譜法進(jìn)行了總結(jié)，比較了彼此的優(yōu)缺點(diǎn)。研究和討論了加速度輸入與位移輸入多點(diǎn)激勵(lì)動(dòng)力平衡方程式的實(shí)際應(yīng)用。 3.就行波效應(yīng)對(duì)大跨度鋼管混凝土拱橋地震反應(yīng)的影響進(jìn)行了詳盡的分析，得到了影響規(guī)律。 4.就多點(diǎn)激勵(lì)下大跨度鋼管混凝土拱橋地震反應(yīng)與一致激勵(lì)下大跨度鋼管混凝土拱橋地震反應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)行波效應(yīng)對(duì)大跨度鋼管混凝土拱橋的影響顯著。由于行波效應(yīng)的影響，結(jié)構(gòu)內(nèi)力反應(yīng)與一致激勵(lì)情況相比，存在著明顯的延

4、遲現(xiàn)象，視波速越小延遲現(xiàn)象越明顯，地震波的傳播方向性決定了延遲時(shí)間差；視波速va較大時(shí)，行波效應(yīng)反應(yīng)的波形與一致激勵(lì)反應(yīng)的波形比較相似。(2)不同波速的行波產(chǎn)生不同的相位差，對(duì)于不同的截面的影響是不同的。但是整體上來(lái)說(shuō)波速越小(相位差越大)，產(chǎn)生的位移響應(yīng)值越大，但是不同截面對(duì)于不同波速的響應(yīng)程度是不一樣的，因此位移變化的幅度也是不同的。(3)行波效應(yīng)對(duì)于大跨度鋼管混凝土拱橋的單元內(nèi)力的影響較大，但對(duì)不同截面的影響是不同的，對(duì)于最不利截