預(yù)制混凝土拱涵地震響應(yīng)分析

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1、第29卷第1期土木工程與管理學(xué)報(bào)Vo1．29No．12012年3月JournalofCivilEngineeringandManagementMar．2012預(yù)制混凝土拱涵地震響應(yīng)分析潘玉濤，鄭俊杰，馬強(qiáng)，母進(jìn)偉(1．黃土地區(qū)公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西太原030006；2．華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖北武漢430074；3．貴州省公路工程集團(tuán)總公司，貴州貴陽(yáng)550008)摘要：首先建立拱涵二維有限差分模型，對(duì)拱涵的安裝與路堤的填筑過程進(jìn)行模擬，并得到拱涵與填土體系受力的初始狀態(tài)；然后對(duì)拱涵進(jìn)行時(shí)程分析，探究拱涵在地震作

2、用下的位移與應(yīng)力響應(yīng)規(guī)律；最后著重論述填土高度、地震加速度以及地震波傳播角度對(duì)拱涵地震動(dòng)力響應(yīng)的影響，并分析混凝土預(yù)制拱涵在地震作用下的薄弱位置。結(jié)果表明：隨著填土高度的增加，拱頂與基底之間水平相對(duì)位移逐漸增大，拱涵各個(gè)接觸面的內(nèi)力在靜態(tài)內(nèi)力的基礎(chǔ)上顯著非線性增大；拱涵的各個(gè)接觸面的內(nèi)力對(duì)峰值加速度的改變較敏感；隨著地震波傳播角度的增大，拱頂與基底水平相對(duì)位移將減小，拱涵的內(nèi)力響應(yīng)也逐漸減小。關(guān)鍵詞：預(yù)制拱涵；地震響應(yīng)；填土高度；峰值加速度；地震波傳播角度中圖分類號(hào)：U449．84文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-0985(2012)01-

3、0030-05AnalysisonSeismicResponsesofPrecastConcreteArchCulvertPANYu—tao，ZHENGJun-jie，MAQiang，MUfin—wei。(1．KeyLaboratoryofHighwayConstructionandMaintenanceTechnologyinLoessRegion，MinistryofTransport，Taiyuan030006，China；2．SchoolofCivilEngineeringandMechanics，HuazhongUniversit

4、yofScienceandTechnology，Wuhan430074，China；3．GuizhouHighwayEngineeringGroupCoLtd，Guiyang550008，China)Abstract：Atwo-dimensionalfinitedifferencemodelisfirstlyestablished，andtheprocessofinstallationoftheprecastarchculvertissimulatedtoobtaintheinitialstateofarchculvert．Timehist

5、oryanalysisisthenperformedtofindtheresponselawsofdisplacementandstressresultantsofculvertstructures．Finally，awiderangeofparametricstudiesarecarriedouttoinvestigatetheinfluenceofheightoffill，peakgroundaccelerationandthepropagationangleofseismicwaveontheresponsesofarchculver

6、tsunderseismicloads．Anotherimportanttaskistofindoutthemostvulnerablecomponentsorinterfacesofthewholeprecastculvert．Theresultsshowthatthelateralrelativedisplacementbetweenthearchcrownandthefoundationbase，andthepeakvaluesofinternalforcesunderseismicloadsinereaseconsiderablya

7、ndnonlinearlyastheheightoffil1increases．Thepeakvaluesofinternalforcesaresensitivetotheminorvariationsofpeakgroundacceleration．Boththelateralrelativedisplacementbetweenthearchcrownandthefoundationbaseandtheresponsesofstressresultantsofculvertstructuredecreasewhenthepropagat

8、ionangleofseismicwaveincreases．Keywords：precastarchculvert；seismicresponse；heightof6U；pea