多點激勵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社會的一大自然災(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)濟損失，也嚴重影響了震后救災(zāi)恢復(fù)生產(chǎn)?，F(xiàn)有的橋梁設(shè)計規(guī)范采用的反應(yīng)譜抗震分析方法，只考慮一致地震激勵的影響，而實際地震過程中，由于震源、地震波傳播路徑、局部場地條件等的差異導(dǎo)致了橋梁各支承點的實際地震動是不同的，所以有必要對橋梁結(jié)構(gòu)進行多點激勵分析。 對于結(jié)構(gòu)抗

2、震分析來說，地震動輸入、結(jié)構(gòu)自身特性、結(jié)構(gòu)反應(yīng)的評價是主要的三個環(huán)節(jié)。本文從這三個環(huán)節(jié)出發(fā)，對多點激勵輸入方式對大跨度橋梁的影響進行了分析，主要工作與成果有： 1.研究改進了符合多點激勵要求的地震動模擬方法。良好的地震動描述是結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)，本文研究了多點激勵地震波的模擬方法，對自功率譜模型、互相干函數(shù)、強度包線函數(shù)等模擬過程使用到的參數(shù)與模型進行了討論。 2.多點激勵地震反應(yīng)分析方法的研究。本文對時程分析法、隨機振動分

3、析法、多點反應(yīng)譜法進行了總結(jié)，比較了彼此的優(yōu)缺點。研究和討論了加速度輸入與位移輸入多點激勵動力平衡方程式的實際應(yīng)用。 3.就行波效應(yīng)對大跨度鋼管混凝土拱橋地震反應(yīng)的影響進行了詳盡的分析，得到了影響規(guī)律。 4.就多點激勵下大跨度鋼管混凝土拱橋地震反應(yīng)與一致激勵下大跨度鋼管混凝土拱橋地震反應(yīng)進行了對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)行波效應(yīng)對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間差；視波速va較大時，行波效應(yīng)反應(yīng)的波形與一致激勵反應(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，對于不同的截面的影響是不同的。但是整體上來說波速越小(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)對于大跨度鋼管混凝土拱橋的單元內(nèi)力的影響較大，但對不同截面的影響是不同的，對于最不利截