大跨斜拉桥非一致激励地震响应研究

合集下载

大跨斜拉桥地震易损性分析_杨德圣

图2
有限元模型
图3
桥梁构件重要性系数分布
3 地震倒塌过程模拟
对上述模型进行地震反应过程的倒塌模拟分析。在结构横桥向施加 El-Centro 波，PGA 为 1.5g 的时桥梁发生倒塌，图 4 为倒塌过程。
(a) 图4 地震倒塌过程模拟
(b)
倒塌模拟结果显示斜拉桥的塑性铰最先出现在次桥墩顶部，进而依次在塔柱下端、桥塔横梁、次桥墩底部及最外侧斜拉索与加肋梁交接处出现。随着结构临界倒塌时的塑性铰数目的增多，结构塑性变形程度加大，结构越来越多构件起到耗能减震的作用。地震倒塌过程模拟结果表明：当主塔柱下端塑性铰发展到一定程度的时候，桥梁结构发生倒塌。
4 IDA 倒塌易损性分析
4.1 分析流程为了全面、深入地分析结构在不断增强的地震动作用下结构性能的变化趋势，需要选用大量地震动进行 IDA 分析，其基本流程[6]为： 1) 建立能够准确模拟结构地震动特性的建筑物模型； 2) 合理的选取一组地震动记录，确定合理的地震动强度参 IM(Intensity Measure)和典型的结构性能参数 DM(Damage Measure)。 3) 确定调幅原则和调幅增长步长，通过一系列的调幅系数对地震动记录进行调整，得到一组不同强度的地震动记录： 4) 用调幅后的地震动记录对结构进行一系列的非线性时程分析，得到一系列(IM，DM)的坐标点，选用合适的插值方法绘制 IDA 曲线。IDA 曲线可以体现结构在不断加强的地震动作用下结构性能的变化趋势； 5) 考虑到地震动的不确定性，选取一组不同的地震动记录重复(1)～(4)步，即可得到多地震动作用下 IDA 分析。 4.2 地震动强度及结构性能参数的选择 IDA 分析方法被认为是一种参数分析法，其主要包含地震动强度参数 IM 和结构性能参数 DM 两种参・Ⅰ-429・

桥梁工程的非线性动力响应

桥梁工程的非线性动力响应桥梁是连接两个地点的重要交通设施，具有承载能力和稳定性的重要要求。

然而，在桥梁结构的使用寿命中，各种自然和人为因素都会对其性能和安全产生影响。

其中之一就是桥梁在遭受外界荷载时的非线性动力响应问题。

本文将从理论和工程实例两个方面探讨桥梁工程的非线性动力响应问题。

1. 引言桥梁作为交通运输的关键节点，其结构必须经受住各种动力荷载的考验。

传统的结构设计方法主要基于线性静力理论，而对于桥梁结构的非线性动力响应问题，人们对其认识还相对有限。

因此，深入研究桥梁的非线性动力响应对于提高桥梁的稳定性和安全性具有重要意义。

2. 桥梁结构的非线性动力分析方法2.1 非线性数学模型可通过建立合适的非线性数学模型来描述桥梁结构的动力响应。

常见的非线性数学模型包括非线性弹簧模型、非线性阻尼模型和非线性质量模型等。

这些模型能够更准确地刻画荷载作用下桥梁结构的响应特性。

2.2 计算方法针对桥梁结构的非线性动力分析问题，可采取数值计算方法进行求解，如有限元法、模态叠加法和延时微分方程法等。

这些方法可以更精确地研究桥梁结构在动力荷载作用下的非线性响应。

3. 桥梁工程实例以某桥梁为例，探讨桥梁结构的非线性动力响应问题。

该桥梁承受着日常交通荷载以及突发事件等多种荷载作用。

通过对该桥梁的振动测量和监测数据进行分析，可以得到其在不同荷载下的非线性动力响应情况，并评估其安全性。

4. 桥梁结构的非线性动力响应控制为了提高桥梁结构的稳定性和安全性，可以采取一系列控制措施来减小非线性动力响应。

如采用主动控制和减振装置、改善材料和结构设计等手段，可以有效改善桥梁结构的非线性动力响应特性。

5. 结论桥梁工程的非线性动力响应问题对于提高桥梁的稳定性和安全性具有重要意义。

通过建立合适的非线性数学模型和采用适当的计算方法，可以更准确地刻画桥梁结构在动力荷载下的响应特性。

同时，结合实际工程实例，可以评估桥梁结构的非线性动力响应情况，并采取相应的控制措施来减小非线性响应。

大跨度桥梁非一致激励下的抗震数值分析评述

收稿日期：００１ — ２２１－２０
基金项目：苏省高校自然科学研究项目课题（目号：０，５００）助．江项１ＫＢ６０８资Ｉ作者简介：立亚，师，寇讲在读博士，究方向：梁结构，跨度桥梁抗震， — ｉ：ｏｏ３６．ｍ研桥大Ｅｍａｋｋ９＠１３ｏ．ｌｅ
了随机振动理论．们选择１７他９１年圣佛南多的地震记录作为抗震分析的输入。分析洛杉矶文森特。马来汤
斯悬索桥的动力响应．通过研究发现：震动的纵向分量会导致大跨度桥梁的纵向和竖向振动，地因此，研究
尺寸范围内受到许多因素的影响，震波沿空间变化．跨度桥梁不适用于一般建筑结构抗震性能计算的基于一致地大
激励的假设．相干效应、减效应、地效应和行波效应均影响地震波的空间变化．文对国内外考虑地震波空间效不衰场本
损失．梁工程作为震区交通生命线。破坏对救灾工作造成巨大困难，而加重了次生灾害．何在设计桥其进如和建造阶段就使桥梁具有足够的抗震能力和合理的安全度，始终是各国工程界和学术界十分关心的问题．我国是地震频发国家，大跨度结构被广泛地应用于桥梁建设项目中，针对超过适用范围大跨度桥梁的抗但

大跨度桥梁地震响应分析中的非一致地震激励模型

正确分析大跨度桥梁地震响应特征的前提本文中基于［ｎａ的二维相干函数，立考虑沿地震波ｔｇＨｏｏ建
传播方向和垂直于地震波传播方向相干眭影响的非一致地震激励模型，旨在为大跨度桥梁的地震响应分析提供参考。
１考虑二维相关性的非一致激励功率谱模型
ｄｎｉ（ＳｅｓＷＰＤ）ｍｏｅｓｅｔｂｉｈｄ，ｉｉｈｔｆｃｆｔ — ｉｎｉｎｌｃｈｒｎｙｉｃｎｉｅｄｄ１ｉｓｌｅｎｗｈｃｅｆｔｏｄｍｅｓｏａｏｅｅｃｓｏｓｄｒ．ａｓｈｅｅｗｏｅ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｂｓｄｏｈｗ — ｉｎｉｎｌｏｅｅｃｕｃｉｎ，ａａｙｃｒｎｕｘｉｔｎｐｗｅｐｃｒｌａｅｎｔｅｔｏｄｍｅｓｏａｃｈｒｎｙｆｎｔｏｓｎｈｏｏｓｅｃｔｉｏｒｓｅｔａｏａ
文章编号：２８∞ ２（０２０４２６００５一４２０）３）３ —５
大跨度桥梁地震响应分析中的
非一致地震激励模型
赵灿晖
（西南交通大学土木工程学院，四川成都６０３）１０１摘要：于二维相干函数建立了考虑二维相关影响的非一致激励功率谱模型，基在此基础上采用随机过程理论
ｂｄｇｓｉｒｅ
Ｋｅｒｓｒｇｓｅｉｃｒｓｏｓｎｙｉ；ａｙｃｒｎｕｘｉｔｎ；ｍｏｅｙｗｏｄ：ｂｄｅ；ｓｓｐｎｅａａｓｓｓｎｈｏｏｓｅｃｔｉｉｍｉｅｌａｏｄｌ

行波及多点激励下的斜拉桥地震响应分析

行波及多点激励下的斜拉桥地震响应分析摘要：大跨度斜拉桥各地面支承距离较大、延伸较长，进行进震反应分析时应考虑行波效应以及多点激励。

以某大跨径斜拉桥为例，采用大型通用有限元程序 ansys 建立了大质量模型，进行了行波效应及多点激励下的地震响应分析，将结果与一致激励的结果比较，分析行波效应及多点激励对于此类桥梁影响的规律性。

关键词：斜拉桥；大质量法；行波效应；多点激励；地震响应分析seismic response analysis for cable-stayed bridges under excitationof traveling waves and multi-supportsliu kui(guangdong highway design institude co.,ltd. , guangzhou 510507, china )abstract: for long span cable bridges, the more rational method for seismic response analysis should be performed considering the wave passage effect and multi-support excitation. in this paper, by the example of a long span cable-stayed bridge, large mass model by the general purpose finite element program ansys is established the seismic responses of it are simulated considering wave passage effect and multi-support excitation, and compared with the resultunder the coincident earthquake excitation in order to get the regularity of the wave passage effect and multi-support excitation for this type of bridge.key words: long span cable-stayed bridge；large mass method；wave passage effect；multi-support excitation；seismic response analysis中图分类号：k928.78 文献标识码： a 文章编号：大跨斜拉桥地震响应比较复杂，地震输入问题一直是桥梁抗震研究所关注的焦点之一。

大跨度斜拉桥耗能型辅助墩抗震性能试验研究

个大比例的钢筋混凝土空心矩形截面模型进行拟静力试验．
第一个试件是原设计的单柱墩，另外两个试件是双柱墩，墩柱之间通过耗能构件剪切型连杆或屈曲约束支撑连接．对反复荷载作用下试件的破坏形态、滞回曲线、位移延性和耗能能力、骨架曲线及刚度退化、耗能构件的变形能力等作了对比分析．结果表明，与单柱墩相比，耗能构件增加了双柱墩的刚度和强度，能够提高双柱墩的抗震性能．关键词：损伤控制；抗震性能；斜拉桥；辅助墩；试验研究；剪切型连杆；屈曲约束支撑
Ｓｅｐ．２０１３
文章编号：０２５３ — ３７４Ｘ（２０１３）０９ — １３３３ — ０８
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３ — ３７４ｘ．２０１３．０９．００９
ｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｒｓｅｉｓｍｉｃｅｒｐｆｏｍａｒｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄａｍａｇｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｃａｂｌｅ－ｓａｙｔｅｄｂｒｉｄｇｅ；ｓｕｂｓｉｄｉａｒｙｐｉｅｒ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ；
ｔｈｅｔｗｏｃｏｌｕｍｎｓａｓａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔｓ．

大跨度斜拉桥非一致激励地震反应分析研究进展

的地震反应分析方法可以分为两大类：一类是以地震地面运动为确定过
明显变化。ａｓｌ等人提出了一种近似方法并基于一个简化模型计算Ｃｒｓｅａａ了一座大跨度桥梁。林家浩等提出了一种虚拟激励法，并解决了大跨度结构抗震分析的主要困难。该法计算效率高，而且自动包含了全部参振
的影响，大跨度斜拉桥的地面各支承点所受到的地震波激励是不一致的。因此，在地震反应分析中必须考虑各支承点的不一致激励，即非一致
激励问题。本文将主要就这个领域的研究进展做一些介绍和评述。
１桥梁非一致激励地震反应分析方法
考虑随时间和空间变化的地震动场非一致激励时，度桥梁结构大跨
维普资讯
科技情报开发与经济
文章编号：０５６３（０７０ — １６０１０－０３２０）１０３－３
ＳＩＥＨＩＦＲＡＩＮＤＶＬＰＥＴ＆ＥＯＯＹＣ— ＣＯＭＴＯＥＥＯＭＮＴＮＣＮＭ
２０年０７
第１卷７
第１期
收稿日期：０６０ —１２０８６
－
大跨度斜拉桥非一致激励地震反应分析研究进展
徐凯燕１，２刘灿
（．１华南理工大学建筑学院，广东广州，１６１２５０４；．广州大学城建学院，广东广州，１９５５０２）
摘要：介绍了国内外大跨度斜拉桥非一致激励地震反应分析的研究进展情况，并对
１１反应谱法．
致激励平稳随机地震响应。
反应谱法使用简便，工程应用广泛，当前各国规范首推的抗震设是计方法。反应谱法应用于抗震设计包括两个步骤：一是地震动反应谱的计算；二是合适的反应谱组合公式。反应谱法是基于一致地震激励下单质点系统的线弹性分析而建立的。由于大跨度桥梁较强的空间耦合效应以及目前长周期反应谱方面存在的问题，加上地震地面运动的时空变化特征难以模拟等因素，谱法有时会产生很大的误差。如何改进现有反应的反应谱法使其适用于非一致激励下的大跨度桥梁地震反应分析，多许学者基于随机理论提出了改进的反应谱方法，Ｙｍｍｒ和Ｔｎｋ的如ａａｕａａａａ

在一致与非一致水平地震动作用下曲径桥的扭转响应分析

国内外的研究者开始关注曲线桥的抗震问题＿Ｊｌ。。理论研究和震害经验都表明，震时的地面运动是复杂地
的多维运动，严格说来有６个分量，即３个平动分量和３
图１江油太白公园曲径石桥平面测绘简图
来看，第一阶振型的频率很小，而第二阶振型为横向对称侧
弯振动，这主要是由于曲径桥桥面宽度较小（ｍ）３，横向刚
度较小。表１曲径桥前１０阶振型特性
震动输入相比存在时滞效应（３；３表）号石狮双向非一致
型的频率及振型特征。
２
—０４５５５０５０１３Ｅ０５Ｅ８６
０Ｉ８Ｅｌ５０１２３５＿３２Ｅ０５０９５９０Ｅ０４
０２３７５Ｅｃ）３
ｚ
（．）４６３４Ｅ一０５０１８９５－０５Ｅ
输入时的转角要大于双向一致输入时的数值（图５；通过如）表２的分析数据可以看出单独输入Ｅ或ＮＳ地震动时，石Ｗ狮的扭转响应普遍大于Ｅ — ＷＮＳ双向同时输入，因此，Ｅ、ＷＮＳ向的地震动对上部结构的影响有互相抵消的作用。
：
２
ｔ一
２
一
结构质量的１０Ｘ１。）来带动结构的响应，．０倍并释放所有基
底约束的自由度。将加速度时程乘以大质量点的质量转化为

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

科学国家重点实验室，广东广州５０４）１６０
［提
要］以海南某拟建斜拉桥为例，算了该桥的动力特性，析了该结构在一致输入地震激励和非一致输入地震激励下计分
的非线性地震响应。计算结果表明：比，非一致输入地震激励下桥梁结构最大响应值与在均有不同程度的增大。考虑纵向行波效应时，构的纵向位移以及关键部位的内力响应值增大，些响应值将随着地震波波结这
［文章编号］１０・４２２１）１０２－５０２８１（０２０ —０６０
大跨斜拉桥非一致激励地震响应研究
魏德敏，孔鹏，晓楠。（．高，１华南理工大土木与交通学院，广州５００２华南理工大学亚热带建筑学广东１４；．６
ＩｅｔｇｔｏｏｅｓｉｓｏｓｆＡｎｓａｂｅｓａｅｉｅｕｅｎ・ｎｉｏｍｎｖｓｉａｉｎｆｒＳｉｍｃＲｅｐｎｅｏＬｏｇ－ｐｎＣａｌ－ｔｙｄＢｒｄｇｎｄｒＮｏｕｆｒ
第３第１４卷期
２１０２年２月
工程抗震与加固改建
Ｖｏ１３Ｎｏ．４．．１Ｆｅｂ．２２０１
ＥａｔｑｋｓｓａｔＥｎｉｅｒｎｎｔｏｉｔｎｒｈｕａｅＲｅｉｔｎｇｎｅｉｇａｄＲｅｒｆｔｉｇ
Ｅｘｉａｉｎｃｔｔｏ
Ｄ．ｎ一，Ｋｎｅｇ一，ＧｏＸａ — ａ（．ｃ０ｌｆＣｎｉｅ口ｄＴａｓｒｔｎＳｕｈＣｉＵｉ￣ｔｏｅｍｉｏｇＰｎａｉｏｎｎ＇１Ｓｈ０ｏｉｌｇｎｅｉＥｒｎｒｎｐｔｉ，ｏｔｈｎｎｖｉ，ｆｏ口ｏ口ｅ，Ｔｃｎｌｙｕｎｚｏ１６０Ｃｉａ２ＳａｅｅａｏａｏＳｂｏｉｌｕｌｎｃｎｅＳｕｈＣｉｎｖｒｔｏｅｎｌｙｅｈｏｇ，Ｇａｇｈｕ５０４，ｈ；．ｔｙＬｂｒｔｙｏｕｔｐｃｉｉＳｉｃ，ｏｔｈｎＵｉｓｙｆＴｃｏｇ，ｏｎｔＫｒｆｒａＢｄｇｅａｅｉｈｏ
速的提高而减小，逐步接近一致输入地震激励下的响应值。并［键词】斜拉桥；致输入地震激励；震响应；波效应关一地行【中图分类号］Ｕ４．４１３［献标识码］Ａ文
Ｇａｇｈｕ５６０，Ｃｉａｕｎｚｏ４１０ｈｎ）
ＡｂｓｒｃＩｈｉｐｒｈｅｄｙａｃｃｒｃｅｉｔｃｎｈｏｌｎｅｒｓｉｍｉｅｐｏｓｓｆｒｔｅｐｏｏｅａｅｓａｅｒｄｅｉｉａｔａｔ：ｎｔｓｐａｅ，ｔｎｍｉｈａａｔｒｓｉｓａｄｔｅｎｎｉａｅｓｃｒｓｎｅｏｈｒｐｓｄｃｂｌ・ｔｙｄｂｇｎＨａｎｎｉＰｒｖｎｅｕｅｈｅｎｉｒｏｉｃｎｄｒｔｕｆｍｅｒｈａｅｘｉａｉｎａｔｅｏ — ｉｒｏａｑｕｋｅｃｔｔｏｎｄｈｎｎｕｎｆｍｅ￣ｈｑａｅｃｔｔｏａｅｎｌｚｄｎｃｍｐｕｅｔｏａｕｋｅｘｉｉｎｒａａｙｅａｄｏａｔｄ．Ｔｈｒｕｈｏｇｃｍｐｒｓｎｏｈｏｏａｏｆｔｅｃｍｐｕａｉｎａｅｕｔｉｔｔｏｌｒｓｌｓ，ｉｓｆｕｄｔａｈａｉｆｔｏｓｏ￣ｅｅｃｎｄｔｎｄｎ・ｏｓｏ￣ｅｕｅｅｒｉｈ，ＳｔｉｏｎｈｔｔｅｒｔｏｏｈｅｔｒｉｎｑｕｎｙａｈｅｂｅｉｇｔｒｉｎｑｎｙａｅｈｇＯｔｅｔｒｉｎｔｆｎｓｏｈｉｄｕｂｅ—ａｌｓｒａｃｃｂｌ・ｔｙｄｒｄｇｉｅｏｈｈｏｓｏｓｉｅｓｆｔｓｏｌｃｂｅｕｆｅａｅｓａｅｂｆｉｅｓｎｕｇｂｉＴｈｍａｉｇ．ｅｘｍｕｍｏｈｒｓｏｓｏｈｅｆｔｅｅｐｎｅｓｆｔｂｒｄｇｉｅｓｒｔｅｕｄｅｈｎｎｕ￣ｒｅａｈｑａｅｅｃｔｔｏｒｂｇｅｈｎｔｏｅｎｒｔｅｎｆｒｅｒｈａｅｅｃｔｔｏｔｕｃｕｒｎｒｔｅｏ — ｎｉｍａｕｋｘｉｉｎａｅｉｇｒｔａｈｓｕｄｅｈｕｉｏｍａｔｑｕｋｘｉａｉｎ．Ｉｈｅｔａｅｉｇａｆｔｒｖｌｎｅｆｃｆｔｅｌｎｉｕｉａａｔｑｋｖｓｃｎｓｄｒｄｉｈｅｐｎｓｎｌｓｓｈｅｌｎｉｕｎａｉｐａｅｎｔｎｄｔｎｅｎａｏｃｓｆｅｔｏｈｏｇｔｄｎｌｅｒｈｕａｅｗａｅｉｏｉｅｅｎｔｅｒｓｏｅａａｙｅ，ｔｏｇｔｄｉｌｄｓｌｃｍｅｓａｈｅｉｔｒｌｆｒｅｉｈｅｉｎｔｍｐｏｎａｔｆｔｔｕｔｒｕｄｎｒａｅ．ＡｎｄｈｅｅｒｓｏｓｕｄｅｒａｓｎｂｃｏｅＯｔｓｄｅｈｕｉｏ￣ａｔｐｒｓｏｈｅｓｒｃｕｅｗｏｌｉｃｅｓｔｓｅｐｎｅｓｗｏｌｄｃｅｅａｄｅｌｓｔｈｏｅｕｎｒｔｅｎｆｒｍｅ￣ｈａｅｅｃｔｔｎｗｉｈｔｅｉｃｅｓｆｔｅｗａｅｖｌｃｔａｑｕｋｘｉａｉｔｈｎｒａｅｏｈｖｅｏｉｏｙ．Ｋｅｗｏｒｓ：ａｌ —ｔｙｄｂｄｅ；ｎｎｉｅｒｓｉｍｉｅｐｎｓｎｎ— ｉｏｘｉｔｏｙｄｃｂｅｓａｅｒｇｉｏｌｎａｅｓｃｒｓｏｅ；ｏｕｎｆｒｅｃｔｉｎ；ｔａｅｉｇｗａｅｅｆｃｍａｒｖｌｎｖｆｅｔＥ．ａｌｄｍｗｅ＠ｓｕ．ｄｃｍｉ：ｉｃｔｅｕ．ｎ