桥型规则性对连续梁桥横桥向抗震性能的影响

摘要

桥梁属于抗震救灾中的生命线工程，连续梁桥是应用最为广泛的桥梁结构形式之一，在地震高发的我国研究其抗震性能十分必要。对于桥跨布置非规则的连续梁桥，如何采用推倒分析方法评估其抗震性能是目前桥梁抗震研究的热点之一，具有较强的理论研究意义和实际应用价值。
　　本文建立三跨连续梁桥横桥向简化计算模型，通过墩梁刚度比的变化，研究不同桥梁布置方案对横桥向动力性能的影响;比较MPA方法和基于模态组合地震作用分布模式推倒分析方法的结果，并结合能力谱方法比较两者得到的连续梁桥横桥向地震需求;讨论不同参考位置点对连续梁桥横桥向推倒分析曲线和横桥向地震需求的影响。通过研究得出以下主要结论:
　　1.墩梁刚度比对连续梁桥横桥向动力性能有重要影响，当墩梁刚度比相等或接近时，桥梁的动力响应由其横向第一模态控制;当墩梁刚度比差距较大时，必须考虑更高阶振型的影响。
　　2.MPA方法与基于模态组合地震作用分布模式推倒分析方法得到的推倒曲线之间差距随着结构基频振型质量参与系数的降低而加大;桥跨布置规则时，推倒分析时选择不同参考位置点得到的全桥横桥向推倒曲线趋势大体上相同;而桥跨布置非规则时，选择不同参考位置点得到的全桥横桥向推倒曲线差异比较大。
　　3.结合能力谱方法，通过分析比较上述两种推倒分析方法和不同参考位置得到的结果，建议预计非规则连续梁桥横桥向抗震需求时，采用MPA方法以墩梁刚度比较小的桥墩墩顶为参考位置对结构进行推倒分析，其结果更为安全。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题的背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 连续梁桥横桥向地震动分析

1．2．2 推倒分析方法介绍及其在桥梁结构中的应用

1．3 本文的内容和构成

2 连续梁桥布置方案对横桥向动力性能影响研究

2．1 相关理论简述

2．1．1 无阻尼多自由度体系的自由振动理论

2．1．2 多自由度体系振型正交性

2．1．3 无阻尼多自由度体系受迫振动理论

2．1．4 多自由度体系Rayleigh阻尼受迫振动理论

2．2 基于集中质量法的连续梁桥横桥向动力分析

2．2．1 简化模型介绍

2．2．2 动力分析方程的建立

2．2．3 桥墩参数的选择

2．3 布置方案对桥梁动力性能影响趋势分析

2．3．1 桥墩抗推刚度对动力性能的影响

2．3．2 墩梁刚度比对动力性能的影响

2．4 实桥验证

2．4．1 模型介绍

2．4．2 模型校核与模态分析

2．4．3 墩梁刚度比对桥梁横桥向动力性能的影响

2．5 本章小结

3 连续梁桥推倒分析中的影响因素研究

3．1 连续梁桥地震反应分析模型

3．1．1 多质点弹性体系地震反应及地震作用的确定

3．1．2 等效单自由度体系基底剪力的确定

3．1．3 荷载-位移曲线的建立

3．1．4 桥梁模型与层间模型的联系与区别

3．2 基于不同侧向力模式的Pushover分析

3．2．1 侧向力模式介绍

3．2．2 相关算例介绍及模态分析

3．2．3 基于模态组合地震作用分布模式侧向力的确定

3．2．4 Pushover分析及两种推倒分析方法对比

3．3 基于不同参考位置的Pushover分析

3．3．1 算例模型介绍

3．3．2 模型的模态分析

3．3．3 水平地震作用计算

3．3．4 基于不同参考位置的Pushover分析及对比

3．4 本章小结

4 能力谱方法在非规则桥梁抗震需求预计中的应用

4．1 能力谱方法

4．1．1 能力曲线的建立

4．1．2 弹性需求曲线的建立

4．1．3 弹塑性需求曲线

4．1．4 桥梁结构位移需求的预计

4．2 基于不同侧向力模式的抗震需求比较

4．3 参考位置不同对非规则桥梁横桥向抗震需求的影响

4．4 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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