波形鋼腹板PC連續(xù)箱梁橋地震響應(yīng)數(shù)值分析研究.pdf

1、波形鋼腹板PC組合箱梁是一種以波形鋼腹板替代普通混凝土腹板的新型鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)，我國從本世紀(jì)初才始于研究，其兼具自重輕、結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、造型美觀等優(yōu)點。近年來作為生命線工程的橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能越發(fā)受到人們的重視，有必要對這一新式橋梁形式進(jìn)行動力特性和地震響應(yīng)的研究。
　　本文依托深圳南山大橋，以《公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則》等相關(guān)規(guī)范為基礎(chǔ)，利用Midas Civil軟件建立全橋梁單元模型，考慮結(jié)構(gòu)的自重、二期恒載以及預(yù)應(yīng)力，并

2、結(jié)合抗震規(guī)范闡述的“三水準(zhǔn)設(shè)防、兩階段設(shè)計”理念，利用反應(yīng)譜法和時程分析方法進(jìn)行橋梁地震響應(yīng)分析。
　　首先進(jìn)行橋梁在多遇地震作用下的彈性地震響應(yīng)計算，考慮水平兩個方向的地震分量，根據(jù)南山大橋所在場地確定實際場地反應(yīng)譜曲線，以動力特性計算結(jié)果為基礎(chǔ)，進(jìn)行反應(yīng)譜分析;并采用兩條實際地震波和一條人工合成地震波進(jìn)行時程分析，兩種分析方法結(jié)果接近且滿足規(guī)范相關(guān)要求。
　　隨后，利用時程分析法，對橋梁在罕遇地震作用下的響應(yīng)進(jìn)行彈塑性分

3、析。考慮材料非線性，分別采用雙折線本構(gòu)模型和Mander本構(gòu)模型來描述鋼筋和混凝土的本構(gòu)關(guān)系，并由此得到橋墩截面彎矩—曲率曲線，作為判定橋墩塑性狀態(tài)的工具。采用纖維鉸定義橋墩塑性鉸單元，以此得到地震過程中橋墩的滯回曲線。通過增大地震動峰值加速度、改變橋墩縱筋配筋率進(jìn)行對比分析，計算結(jié)果說明橋墩設(shè)計偏于安全，有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。
　　最后，對比不同基礎(chǔ)模擬方法對橋梁地震響應(yīng)的影響，以此說明樁基礎(chǔ)的模擬對于橋梁動力和地震分析的重要性。