【摘 要】
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本文以云南临沧山区高速公路中一段简支变连续梁桥为依托工程,该桥为7*40m的简支转连续梁桥,分为两联,墩高差异很大,具有典型的山区桥梁特征,最高墩近80m。本文采用Midas软件建立依托工程有限元模型,采用数值模拟方法,开展山区简支转连续高墩桥梁的地震反应研究,重点研究了山区简支转连续梁桥的地震反应特点、桥墩部分设计参数对简支转连续桥梁地震响应的影响,主要研究内容和结论如下:(1)结合依托工程特点
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本文以云南临沧山区高速公路中一段简支变连续梁桥为依托工程,该桥为7*40m的简支转连续梁桥,分为两联,墩高差异很大,具有典型的山区桥梁特征,最高墩近80m。本文采用Midas软件建立依托工程有限元模型,采用数值模拟方法,开展山区简支转连续高墩桥梁的地震反应研究,重点研究了山区简支转连续梁桥的地震反应特点、桥墩部分设计参数对简支转连续桥梁地震响应的影响,主要研究内容和结论如下:(1)结合依托工程特点,选择其中一联的两个桥墩(一个为两联之间的交界墩,墩顶设纵向可动支座,一个为第一联的中间墩,墩梁固结)。通过改变墩身高度、桥墩横截面形式,研究分析了相关设计参数对简支转连续桥梁动力特性的影响。发现墩身截面形状不同和墩高变化对于自振周期变化规律的影响也是不同的,薄壁空心墩增长较为稳定,其前几阶周期增长曲线均呈较为平滑的上升曲线,而实心墩对于墩高的变化更加敏感,其自振周期随墩高的增长的速度不稳定,增长更快。(2)选择三条地震波,通过动力时程分析,研究了山区简支转连续梁桥的地震反应特点,分析了墩身参数改变和墩梁连接方式对高墩连续梁桥地震响应影响。发现山区桥梁墩高差异很大,主梁地震力在各个墩之间的分配差异也很大。简支转连续梁桥的跨径一般不大,桥墩所受的地震力不仅包括上部结构的地震力,高墩自身的地震力也不可忽视。在抗震设计时需要根据实际情况来选择合适的墩高和截面形式。墩梁连接形式的改变对于结构地震作用下的内力响应影响有限,但对于顺桥向地震力的分配影响很大,相比而言,墩梁固结体系更适用于山区桥梁,能发挥较好地控制结构位移的作用,增加结构的抗震性能与安全性能。(3)针对高墩可能出现的P-△效应,分别用等效几何刚度法与构件折减刚度法分析P-△效应对地震响应的影响,动力二阶效应不一定会带来坏的结果,且其影响因素较多,构件承受的附加弯矩及等效水平力、结构刚度、地震输入能量等,综合起来产生的结果是一个较为离散的规律。
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