下承式CFST系桿拱橋地震響應分析.pdf

1、我國地震較多，特別是自汶川地震、玉樹地震、雅安地震之后，國家又加大了抗震設防的研究投入。大地震常常給人們帶來嚴重的經濟損失，造成建筑結構和構筑物的嚴重損壞。作為交通工程中的橋梁一旦受到破壞，要在短時間內修復相當困難，延緩后續(xù)搶險救災的工作，產生二次災害，加重災情。鋼管混凝土（CFST）拱橋在我國大量修建，也是將來拱橋的發(fā)展趨勢，對其動力特性和抗震性能進行分析和研究顯得尤為重要。
　　盡管對于拱橋抗震性能的研究已經較多了，但是對下承

2、式鋼管混凝土系桿拱橋抗震性能的研究較少。本文總結了橋梁結構常見的震害形式，介紹了國內、外有關拱橋的發(fā)展過程，鋼管混凝土拱橋具有的特點和抗震研究現狀。介紹了現階段主要的幾種抗震計算和分析的方法。建立了分析橋梁的空間有限元計算模型，并做了前十階頻率和振型分析。采用反應譜法，分別輸入E1和E2地震作用下的加速度譜曲線，并分別考慮只在橫橋向、只在順橋向和只在豎向作用下的該橋梁結構的地震反應。選用Taft地震波，采用時程分析法，分別考慮只在橫向、

3、只在縱向和只在豎向E1和E2地震波分別作用下的地震反應。對比分析了E1和E2地震作用下的加速度反應譜與Taft地震波對應的E1和E2地震作用下時程分析的計算結果。得出橫向地震激勵下，拱肋主要發(fā)生橫向的運動。橫向地震基本不影響豎向和縱向位移。拱肋軸力拱腳較大，應注意加強此部位的強度?？v向地震激勵下，拱肋主要產生的是縱向運動和豎向運動。最大位移發(fā)生在約1/4拱頂的位置。拱肋的My和拱肋底部Fx較大，橋墩的Fx與My值亦較大。豎向地震激勵下，

4、拱肋的Fx相對較大，但拱肋位移值都較小，橋墩的My和Fx較大。無論是反應譜還是地震波激勵下，拱肋發(fā)生的位移還是軸力、剪力、扭矩、彎矩等大致呈對稱情況。反應譜與時程分析兩者的結果可以相互校驗，對比分析反應譜法與時程分析法的數據，發(fā)現變化規(guī)律基本一致，但部分內力差別還是較大。對本橋分析結果，橫向拱肋位移，時程分析結果要略小于反應譜分析數值。其余位移，時程分析結果要略大于反應譜分析數值。對于內力，反應譜分析數值略小于時程分析數值。