典型非規(guī)則梁橋抗震設計理論.pdf

1、連續(xù)梁橋是目前采用最多的橋型之一，它們之中，相當一部分為非規(guī)則梁橋。非規(guī)則梁橋的地震反應復雜，也相對較容易發(fā)生地震破壞，需要進行基于位移的簡化抗震設計，來降低此類橋梁的地震破壞風險。
　　 連續(xù)梁橋之中，除了規(guī)則梁橋(其定義需要滿足比較苛刻的條件)之外，便是非規(guī)則梁橋。非規(guī)則梁橋實質上包含了規(guī)模龐大的多種連續(xù)梁橋，它們的地震反應特點并不相同，尋找通用的基于位移的簡化抗震設計方法，則比較困難。本文從另一種思路出發(fā)，根據不同非規(guī)則梁

2、橋的特點，首先將非規(guī)則梁橋分為不同的種類，然后對每一類非規(guī)則梁橋單獨研究，確定合適的基于位移的簡化抗震設計方法。本文正是在這一思路的前提下，針對結構地震反應特點類似、同時比較常見的一類非規(guī)則梁橋，通過采用理論分析和有限元程序計算方法，對此類橋梁橫橋向的抗震設計展開研究，研究重點在于抗震設計過程中的地震位移需求的簡化預計。
　　 本文首先將這類非規(guī)則梁橋定義為本文的研究對象--典型非規(guī)則梁橋；然后研究了此類橋梁的地震反應特點，確定

3、了它們的地震反應缺陷；接著進行了概念設計分析，建議了幾種改進措施來改善此類橋梁的地震反應缺陷；最后研究了如何簡化預計非規(guī)則梁橋的地震位移需求的3種方法，并提出了相應的基于位移的簡化抗震設計過程。主要得到以下結論：
　　 (1)非規(guī)則梁橋的地震損傷總是向低墩集中，如何防止低墩破壞是非規(guī)則梁橋抗震設計的關鍵。
　　 (2)通過合理地改變結構體系的構造措施，可以有效改善非規(guī)則梁橋的抗震性能：①橋臺處采用雙向滑動摩擦支座和彈塑性

4、擋塊，通過調節(jié)彈塑性擋塊的屈服力大小，可以控制橋臺的地震內力大小，防止橋臺破壞，同時控制連續(xù)梁橋的地震位移反應，減小橋墩在地震下的損傷；②在低墩處采用減隔震支座，可以有效減小低墩的地震損傷；③在低墩處設置相對柔性支座，在低墩屈服之前，可以有效改善低墩的受力性能。
　　 (3)對于多模態(tài)推倒分析方法(MPA)，由于它的理論基礎忽略了結構屈服后振型間的耦合作用，一般的MPA方法并不適用于屈服程度相對較大的非規(guī)則梁橋。在保持MPA方法

5、基本思路的前提下，通過選擇合理的結構位移參考點、能力譜曲線形式等，可以有效改善MPA方法的計算精度，從而使MPA方法能夠有效預計非規(guī)則梁橋的地震位移需求。
　　 (4)定義了多自由度體系等位移準則。對于滿足多自由度體系等位移準則的非規(guī)則梁橋，可以采用相對簡單的彈性分析方法(如彈性反應譜分析)，近似計算結構在地震作用下的彈塑性位移需求，較大程度上簡化了橋梁結構的地震位移需求的預計，進而簡化了非規(guī)則梁橋的基于位移的抗震設計。