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1、分类号U 4 4 8密级单位代码1 0 6 塑学号1 0 9 0 b 0 1 6墨麽交通戈謦 硕士学位论文论文题目：不对称连续刚构桥地震响应分析T h eS e i s m i cA n a l y s i sR e s p o n s eo fA s y m m e t r i cC o n t i n u o u sR i g i d f r a m eB r i d g e研究生姓名：钱劲松导师姓名、职称：谢凤禹教授申请学位门类：专业名称：论文答辩日期学位授予单位答辩委员会主席：马奎评阅人：王达2 0 1 2 年6 月杨炳成I I I IIIfIIII I l I l l I l U r
2、IIIII l U l l l l l l l l lIlll Y 210 4 4 10重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。一躲删公吼知肚多月B 日重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重
3、庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行信息服务( 包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等) ，同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名缓捌崧日期：扣吐年衫月J 3 日指导教师签名：步芦专 日期0 1 刀2 年6 , E l 日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社C N K I 系列数据库中全文发布，并按 T g式中：卜结构自振周期( s ) ；t 特征周期( s ) ：S 一水平设计加速度反应
4、谱最大值，其值可由下式确定：S 一= 2 2 5 C i C 。C d A( 4 2 )式中：C i 结构重要性系数；C 。场地系数；C d 阻尼调整系数；A 水平向地震动加速度峰值。损规范赞冰今义的参数取值如卜表炒不：系数石C iC 。C dA取值0 4 s0 4 3 s1 01 00 3 9R = 囊一2 5 c r 一。t ，。 三三3 s 匕后墨走豸赶鱼c 4 3 ，第四章连续刚构桥的反应谱分析3 l0 , 2 5 5 8 0 51I0 2 0 嬲If 。 黔1 5 5 粥。如L甄o 1 0 5 8 0 5O O S S 8 0 S、 1 1 、V v v J0 O l0 5 1I 0
5、 11 5 12 0 12 5 13 0 13 5 14 , 1 ) 14 5 15 0 15 5 16 0 1周期( 秒)图4 1E I 地震作用水平加速度反应谱F i g u r e4 1L e v e le a r t h q u a k ea c c e l e r a t i o nr e s p o n s es p e c t r u mo fE l。0 1 8 3 刀30 1 6 3 7 7 3 1【0 1 4 3 7 7 3|0 1 2 3 7 7 3f嗽o 1 0 3 7 7 3羹吣，乃，、 甄o 0 6 3 7 7 3 3 、 0 0 4 3 7 7 3 3、L1 _ -
6、 0 。0 2 3 7 7 3 3 0 0 10 S ll J ) l1 s l2 tH2 5 I3 0 l3 s 14 , 1，l4 5 lS InS 5 l6 Jl l周期( 秒)工况一：顺桥向+ 竖直方向；工况二：横桥向+ 竖直方向。其中竖直方向加速度反应谱取水平方向的0 6 5 倍，不考虑多点激励作用和行波效应。结构阻尼比芎取0 0 5 。按照桥梁规范抗震设计细则J T GT B 0 2 一0 1 2 0 0 8要求，当相邻周期比p T2 吾苦丧时，采用c Q C 法计算地震作用效应。F =( 4 4 )3 2第p q 章连续刚构桥的反应谱分析4 2 反应谱计算分析大量的桥梁震害表明，
7、地震使桥梁发生的沿桥纵向和横向的水平振动，是造成桥梁破坏的主要原因。桥梁震害主要发生在桥梁下部结构，墩身的最大内力一般出现在墩顶和墩底，由于本桥桥墩的不对称性，为了观察不对称部分带来的影响，桥墩部分选择各墩顶和墩底以及2 # 墩实心段上截面为控制截面。主梁部分选择截面如图4 3 所示，其中截面l 和截面2 分别位于主梁与l # 墩固结处靠边跨一侧和靠中跨一侧；截面3 位于中跨跨中；截面4 和截面5 分别位于主梁与2 # 墩固结处靠中跨一侧和边跨一侧。12f关键截面示意图345l图4 3F i g u r e4 3T h ec l a s s i cp o i n to fS h uD ib r
8、 i d g e由于主梁采用变截面形式，同时2 # 墩实心段和空心段也不同，单纯讨论内力大小不足以说明问题，此处给出关键截面的顺桥向抗弯承载力，并在后面计算中求出地震作用下内力在其中所占比例，以帮助我们了解内力在主梁和桥墩截面的分配情况。表4 1 主梁和墩主要截面顺桥向的承载力T a b l e4 1B e a r i n gc a p a c i t ya l o n gt h em a i nc r o s s s e c t i o nw i t hm a i ng i r d e ra n dp i e r1 # 墩2 # 墩 截面位置主梁根部主跨跨中墩顶墩底墩顶实心段顶部墩底M (
9、k N m )1 1 2 9 2 6 01 3 4 4 0 8 31 6 2 8 2 3 91 6 2 8 2 3 91 6 2 8 2 3 92 8 5 6 1 5 42 8 5 6 1 5 4第四章连续刚构桥的反应 擎分析3 34 2 1 顺桥向+ 竖向结果分析表4 2 主梁及桥墩控制截面内力峰值T a b l e4 2T h ei n t e r n a lp e a kf o r c eo fm a i ns e e t i o nw i t hp i e ra n dm a i ng i r d e r顺桥向弯矩顺桥向剪力轴力墩号截面位置( k N m )( k N )( k N )
10、l6 5 1 3 9 9 83 6 4 7 8 32 2 9 5 7 327 3 7 3 0 3 82 4 0 8 8 93 1 8 9 3 2主梁31 3 6 6 4 5 21 3 4 0 5 73 4 3 5 7 647 7 4 7 2 5 52 8 0 8 1 43 5 8 4 1 057 4 2 9 1 4 63 7 0 0 2 12 3 5 4 7 9墩顶2 6 4 2 2 8 91 5 3 3 7 97 1 5 7 9 7 l # 墩墩底2 8 5 3 3 2 81 9 7 5 6 21 6 1 5 7 7 8墩顶2 9 1 5 3 9 11 8 6 5 8 96 6 1 3 1
11、62 # 墩实心段项部1 1 5 4 4 1 2 54 6 0 9 7 67 6 0 8 6 8墩底1 6 7 7 8 5 2 44 8 1 0 9 27 6 8 2 9 4表4 3 主梁及桥墩控制截面位移峰值T a b l e4 3T h ed i s p l a c e m e n to fm a i nc r o s s - s c e t i o nw i t hp i e ra n dm a i ng i r d e r位置截面顺桥向位移( c m )横桥向位移( c m ) 左跨跨中8 7 91 5 1主梁主跨跨中8 7 l1 1 7右跨跨中8 8 21 7 2l # 墩墩顶8 6
12、 80 1 72 # 墩墩顶8 5 8O 1 8表4 4 地震作用下截面顺桥向弯矩与承载力的对比T a b l e4 4T h ec o n t e s to fm o m e n ta n dc a p a e i t ya l o n gt h es c e t i o no fb r i d g eu n d e re a r t h q u a k e顺桥向弯矩顺桥向承载力位置截面百分比( k N m )( k N m )l6 5 1 3 9 9 81 1 2 9 2 6 07 2 1 27 3 7 3 0 3 81 1 2 9 2 6 08 1 l 主梁31 3 6 6 4 5 21
13、 3 4 4 0 8 31 3 7 9 47 7 4 7 2 5 51 1 2 9 2 6 08 5 1 57 4 2 9 I 4 61 1 2 9 2 6 08 1 2 墩顶2 6 4 2 2 8 91 6 2 8 2 3 91 6 1 9 l # 墩墩底2 8 5 3 3 2 81 6 2 8 2 3 91 7 4 8 墩顶2 9 1 5 3 9 11 6 2 8 2 3 91 7 8 9 2 墩实心段顶部1 1 5 4 4 1 2 52 8 5 6 1 5 44 0 5 墩底1 6 7 7 8 5 2 42 8 5 6 1 5 45 9 0 第四章连续刚构桥的反应谱分析根据工况一的反应谱
14、分析，可以得到以下结论：2 # 墩的弯矩和剪力均大于1 # 墩，但轴力小于1 # 墩，其中墩顶的弯矩和剪力，2 # 墩比l # 墩大1 6 左右，墩顶的轴力，2 # 墩比l # 墩小8 ；墩底的弯矩，2 # 墩是1 #墩的5 倍，墩底的剪力，2 # 墩是1 # 墩的2 5 倍；墩底的轴力，2 # 墩是1 # 墩的4 8 。说明墩底截面形式的变化，对墩底受力分配影响很大。在主梁上的5 个控制截面，截面1 和截面5 的剪力比截面2 和截面4 大3 3 左右，截面3 剪力最小；中跨的三个截面轴力比边跨轴力大；而位移方面，顺桥向最大位移出现在2 # 墩墩顶，为8 5 6 c m ；而竖向最大位移出现在
15、右边跨跨中，为1 7 2 c m 。截面顺桥向弯矩验算表明，在E 1 地震作用下控制截面处于弹性阶段，满足反应谱计算的前提条件和规范要求。4 2 2 横桥向+ 竖向结果分析表4 5 墩体主要截面的内力峰值T a b l e4 5T h ei n t e r n a lp e a kf o r c eo fm a i ns c e t i o nw i t hp i e r顺桥向弯矩横桥向弯矩顺桥向剪横桥向剪轴力位置截面( k N m )( k N m )力( k N )力( k N )( k N )14 3 1 7 3 9 94 8 9 9 8 8 52 9 6 1 6 12 3 6 2 2 79 7 5 5 423 5 7 8 0 4 44 8 3 4 1 3 21 5 7 4 5 23 1 8 5 3 71 7 4 8 4 7主梁31 0 3 6 3 7 09 1 6 0 5 5 44 0 4 3 62 2 2 3 82 0 6 4 8 044 1 4 2 4 8 74 7 1 5 6 4 52 0 2 1 9 13 1 2 7 7 31 7 2 8 6 754 3 2 5 2 6 84 8 5 3 1 5 92 5 3 9 3 12 0 7 8 5 41 0 0 3 7 4墩顶
