行波效應對大跨度上承式鋼桁拱橋地震響應的影響

《行波效應對大跨度上承式鋼桁拱橋地震響應的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。

1、鐵道建筑RailwayEngineering文章編號：1003-1995(2014)02—0008—03行波效應對大跨度上承式鋼桁拱橋地震響應的影響楊華平，錢永久，邵長江，賀金龍(西南交通大學土木學院，四川成都610031)摘要：為研究行波效應對大跨度上承式鋼桁拱橋地震響應的影響，以場地安全評估報告的人．Y-波作為輸入地震波，對目前世界上跨度最大的上承式鐵路鋼桁拱橋——跨度為490m的怒江特大橋進行了一致地震激勵和非一致地震激勵時程分析。結果表明：行波效應對大跨度上承式鋼桁拱橋地震響應影響很大，但行波地震響應與波速間不存在單調變化關系，為保證設計安全性，應根據

2、工程場地情況選取多種剪切波速計算行波效應對結構的影響。關鍵詞：上承式拱橋地震響應行波效應時程分析法鐵路中圖分類號：U448．13；U442．55文獻標識碼：ADOI：10．3969／j．issn．1003—1995．2014．02．03隨著我國交通網絡在西部山區(qū)的擴展，具有出色度上承式拱橋地震響應的影響文獻仍然較少，上承式的跨越能力、容易滿足山谷條件下架設要求的大跨度拱橋在行波效應下表現出了復雜的響應特性，現有文上承式拱橋獲得了越來越多的應用。而大跨度橋梁作獻關于行波效應對大跨度上承式拱橋地震響應會產生為道路中的關鍵節(jié)點，一旦垮塌，搶修臨時便道恢復交何種影響這

3、一問題尚未形成一個一致的觀點。同時現通十分困難，其抗震安全性尤為重要。上承式拱橋跨有研究大都集中于公路橋梁，而對于承受列車重載，廣度一般較大，地震波傳播過程中經過各個支撐點時，會泛采用長聯(lián)梁以提高行車舒適性，抗震性能要求更為存在不可忽略的時間差，從而產生所謂的行波效應。嚴苛的特大跨度鐵路鋼桁拱橋的研究極為缺乏。故本文獻[1]研究表明：與大跨度橋梁地震響應分析應考文作者在此針對目前世界上跨度最大的上承式鐵路鋼慮的另兩個重要因素(部分相干效應和局部相干效桁拱橋——怒江特大橋，以場地安全評估人工波作為應)相比，行波效應對結構的地震響應影響是主要的。輸入地震波，基于行

4、波法非一致激勵輸入，計算不同剪近年來，一些學者針對行波效應對上承式大跨度拱橋切波速情況下行波效應對結構地震響應的影響，并與的地震響應影響進行了一定的研究。趙燦暉等分一致激勵下結構的地震響應進行了對比分析。以探討析了兩種波速情況下行波效應對上承式鋼桁拱橋拱肋行波效應對大跨度上承式鋼桁拱橋地震響應的影響。的影響，指出行波效應顯著增大了拱肋內力，波速越小1計算模型及計算方法行波效應越明顯，拱肋危險截面出現在拱腳。孫廣龍等研究了行波效應對上承式大跨徑鋼筋混凝土拱1．1結構概況橋的影響，與一致激勵相比，考慮行波效應時，拱肋各怒江特大橋主跨徑490m，為目前世界上跨度最截

5、面增大減小趨勢并不相同。樊珂等通過對千島大的上承式鐵路鋼桁拱橋，本橋凈矢高109m，矢跨比湖大橋的計算分析，指出在不同波速的行波激勵下，鋼1／4．495，拱軸線為懸鏈線，拱軸系數m=2。拱上共設管混凝土拱橋的響應幅值有可能大于或小于一致激勵有13個拱上立柱，基礎采用交界墩基礎與拱座基礎合下的響應；同時，拱肋從拱腳到拱頂各個部位的響應并修的方案。主橋除在交界墩上放開順橋向約束外，拱不遵循一致增大或者減小的規(guī)律，不同性質的內力，也上立柱頂均布置有固定支座。橋梁結構簡圖見圖1。并非同步增大或者減小。據目前掌握的資料，國內外關于行波效應對大跨收福日期：2013．06．

6、30；修回日期：2013-09．27基金項目：中鐵股份有限公司科技開發(fā)計劃項目(重點-12—2010—1)；鐵道部科技研究開發(fā)計劃項目(2010G018-A一1)；國家自然科學基金資助項目(51178395)(b)拱肋平面作者簡介：楊華平(1989一)，男，湖南邵陽人，博士研究生。圖1結構簡圖2014年第2期楊華平等：行波效應對大跨度上承式鋼桁拱橋地震響應的影響91．2有限元模型及分析方法根據上述結構的特點，采用空間梁單元，建立主橋與引橋耦聯(lián)的全橋有限元計算模型，以考慮引橋對主橋的地震響應的影響。橋上考慮雙線列車荷載?？浚捎秒x散的節(jié)點質量模擬列車質量，質量節(jié)

7、點位于軌頂以上2m。質點豎向質量取列車實際質量，橫橋向質量取為實際質量50％，其余方向質量不計。根據100200300400500結構支撐情況與場地條件，拱肋、拱腳處斜腹桿、引橋順橋向坐標，m橋墩的邊界條件均取為與地基剛接。主梁與橋墩的邊圖2拱肋最大彎矩比較界條件采用6自由度彈簧單元模擬，彈簧剛度值根據固定與否分別取1．0x10kN／m或0。地震響應分析阻尼采用瑞利阻尼，即C=aM+。對于縱向+豎向分析，工況提取2個相應振動方向參與系數大的振至可。型自振頻率來確定瑞利阻尼矩陣，設阻尼比為0．02，算得=0．093，=0．00057。R暴采用Newmark-B線

8、性加速度時程積分法對結構進行計算分析。