G348沙洋汉江公路二桥85 3×160 85m连续梁桥地震响应分析文献综述
2020-04-30 16:11:09
随着我国交通基础设施建设事业的迅猛发展,连续梁桥因其受力整体性好、刚度大、活载作用下竖向变形小、行车平顺、安全舒适、造价经济等优点,在桥梁工程中应用越来越广泛应用。但是,我国是一个多地震国家,近几十年的地震灾害表明,城市化进程伴随着人口的大量聚集,对交通线的依赖性表现的越来越明显,地震发生造成的交通线破坏和生命财产损失不可估量。地震发生时,桥梁各部分结构的表现,关乎桥梁结构整体的安全性。而地震发生的时间、空间和强度特征不仅随时间变化,并具有明显的随机性,以目前的技术条件和观测水平,仍不能对地震的发生做出准确判断。因此,连续梁桥抗震设计研究成为我国交通运输建设过程中所面临的一个重大课题。
进行地震反应分析,正确预测地震对桥梁结构的影响是进行桥梁抗震设计的基础,也是桥梁抗震设计中最为复杂的部分。在地震反应分析中,需要考虑相关因素的影响,包括非线性因素。阻尼问题以及桩—土—结构相互作用等。地震作用理论是研究地震时地面运动对结构物产生的动态效应,结构的地震反应取决于地震动力和结构动力特性两个方面,因此,地震反应分析方法的发展是随着人们对这两方面的认识逐渐深入而提高的。目前世界各国的桥梁抗震设计规范中采用确定性分析方法,主要有静力法、反应谱法、时程分析法和非线性静力分析法,其中前两种方法是主要的分析方法,时程分析法是一种辅助校核方法,而非线性静力分析法则用于确定桥梁结构的破坏机制和抗震能力的评估。此外,概率性分析方法的理论研究较多,但目前不能得到用于实际工程的数值结果,这种方法目前无法在工程中应用,近年来,虚拟激励法逐渐发展起来,并已经构成了一个相对比较完善的系统。虚拟激励法将平稳高斯随机响应分析转化成为简谐响应分析,将非平稳随机响应分析转化为确定性时间历程分析,从而可以使用确定性地震分析的方法去实现随机振动问题的求解。
随着我国交通基础设施建设事业的迅猛发展,连续梁桥因其受力整体性好、刚度大、活载作用下竖向变形小、行车平顺、安全舒适、造价经济等优点,在桥梁工程中应用越来越广泛应用。但是,我国是一个多地震国家,近几十年的地震灾害表明,城市化进程伴随着人口的大量聚集,对交通线的依赖性表现的越来越明显,地震发生造成的交通线破坏和生命财产损失不可估量。地震发生时,桥梁各部分结构的表现,关乎桥梁结构整体的安全性。而地震发生的时间、空间和强度特征不仅随时间变化,并具有明显的随机性,以目前的技术条件和观测水平,仍不能对地震的发生做出准确判断。因此,连续梁桥抗震设计研究成为我国交通运输建设过程中所面临的一个重大课题。
进行地震反应分析,正确预测地震对桥梁结构的影响是进行桥梁抗震设计的基础,也是桥梁抗震设计中最为复杂的部分。桥梁结构地震响应分析是一个动力学问题,需要解决三个关键问题:
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确定合适的地震输入。地震动输入是进行地震反应分析的依据。结构的地震反应以及破坏与否,除与结构的动力特性、变形能力有关外,还和地震动的特性(如幅值、频谱特性等)密切相关。一般桥梁工程的地震动输入,可以基于《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2015)直接根据桥梁抗震设计规范确定。
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建立结构系统的动力计算模型。建立一般桥梁动力计算模型时,应尽量计算全桥计算模型。采用有限元法对桥梁结构进行离散、建立动力计算模型时,可以将结构分为上部结构、桥墩柱、支座以及墩台基础等几部分。
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选择合适的方法求解地震振动方程得到地震反应。目前世界各国的桥梁抗震设计规范中采用确定性分析方法,主要有静力法、反应谱法、时程分析法和非线性静力分析法,其中静力法、反应谱法是主要的分析方法,时程分析法是一种辅助校核方法,而非线性静力分析法则用于确定桥梁结构的破坏机制和抗震能力的评估。
2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1研究的基本内容
本文采用主要采用有限元数值模拟方法,建立G348沙洋汉江公路二桥连续梁桥的有限元模型,并在建立的连续梁桥有限元模型的基础上,获得震区反应谱与反应谱所对应的人工时程波,采用反应谱地震响应分析方法对桥梁进行地震响应分析,获得G348沙洋汉江公路二桥连续梁桥的地震特性。将地震响应结果与抗震细则规范值进行比较计算,确保结构安全、可靠。