多維地震作用下大跨度CFST系桿拱橋抗震性能及減震分析.pdf

1、隨著科學(xué)的發(fā)展以及橋梁建造技術(shù)的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了越來(lái)越多的各類大跨度橋梁，其中包括大跨度鋼管混凝土拱橋。鑒于地震的巨大危害以及橋梁工程的重要作用，對(duì)其進(jìn)行抗震減震研究便顯得十分重要。地震波具有多維特性，比較復(fù)雜:現(xiàn)代研究認(rèn)為地震波具有六個(gè)分量，包括三個(gè)平動(dòng)分量和三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)分量。地震波在傳播過(guò)程中會(huì)受到空間時(shí)間上的影響，其中包括行波效應(yīng)、部分干涉效應(yīng)、局部場(chǎng)地效應(yīng)等多方面因素。隔震技術(shù)雖然僅僅發(fā)展了30年左右，但是因其相對(duì)于傳統(tǒng)抗震技術(shù)凸

2、顯出來(lái)的巨大優(yōu)勢(shì)，隔震技術(shù)已經(jīng)在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。摩擦擺系統(tǒng)將結(jié)構(gòu)物本身與地面隔離，利用滑動(dòng)面的凹形設(shè)計(jì)來(lái)延長(zhǎng)建筑物周期，并利用滑動(dòng)面摩擦力來(lái)消耗地震波輸入能量，進(jìn)而減小地震效應(yīng)。FPS隔震方法造價(jià)低、施工簡(jiǎn)單、不受上部結(jié)構(gòu)重量影響，除具有一般平面滑動(dòng)隔震系統(tǒng)的特點(diǎn)外，還具有良好的穩(wěn)定性和復(fù)位功能以及抗平移扭轉(zhuǎn)能力，隔震效果也比較突出。本文圍繞上述內(nèi)容，做了以下相關(guān)工作:
　　 介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于鋼管混凝土抗震減震的研究

3、現(xiàn)狀;闡述了大跨度橋梁地震波輸入問(wèn)題的研究現(xiàn)狀以及地震響應(yīng)分析的方法，并闡明了橋梁振動(dòng)有限元理論;講解了摩擦擺的工作原理;建立跨度120米鋼管混凝土系桿拱橋模型，設(shè)置不同邊界條件，進(jìn)行抗震分析，得出比較合理的約束設(shè)置方法;利用有限元軟件對(duì)支座固結(jié)的拱橋模型進(jìn)行摩擦擺減震設(shè)計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于這類橋梁，摩擦擺能夠起到較好的縱向減震作用，對(duì)橫向減震效果要稍差一些。摩擦擺會(huì)使橋梁產(chǎn)生較大縱向、橫向位移，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)主意。考慮到橋梁模型跨度較大以及

4、地震波傳播時(shí)波束的有效性、地震波傳播時(shí)空間時(shí)間的影響，本文有對(duì)地震波輸入進(jìn)行了研究。結(jié)論得出，不同方向輸入的地震波對(duì)橋梁內(nèi)力影響很大，縱向地震波主要產(chǎn)生軸力以及縱向內(nèi)力，橫向地震波主要產(chǎn)生橫向內(nèi)力;行波效應(yīng)會(huì)對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力產(chǎn)生較大影響，但不一定隨波束的增加和減小呈規(guī)律性，行波效應(yīng)的影響與地震波的選取以及結(jié)構(gòu)本身跨度有關(guān)。對(duì)于該橋而言，多點(diǎn)激勵(lì)輸入地震波會(huì)增大拱底彎矩，對(duì)軸力也會(huì)產(chǎn)生較大影響。說(shuō)明對(duì)于跨度較大的橋梁考慮不同的地震波輸入