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山区连续梁桥横桥向抗震性能分析

张应宏  
【摘要】:我国西部地区多为山岭、丘陵区,由于地形条件的限制,连续梁桥的典型特点为高墩,且墩高相差悬殊。而我国现行的《公路工程抗震设计规范》均采用基于弹性反应谱理论的弹性抗震设计方法,若将此方法用在山区连续梁桥的横向抗震设计中,则矮墩因为横向刚度太大,常常集中超过中联高墩好几倍的横向剪力。如果不采取抗震措施,当梁、墩横向抗剪连接刚度大于桥墩横向剪切刚度时,矮墩可能发生横向剪切破坏;梁、墩横向连接刚度小时,矮墩上可能因为过大的梁墩相对位移而发生落梁。本文针对西部山区连续梁桥横桥向这两种破坏形态,主要做了下列一些工作: (1) 采用反应谱方法,分析边界工况的改变,对山区梁桥横桥向抗震性能的影响。这些边界工况包括梁、墩(台)连接方式、主梁与桥墩用橡胶支座连接时,其横桥向剪切刚度的大小、边固结墩的位置和桥台刚度的大小。 (2) 讨论了弹性挡块布置的方法:将CALTRANS规范中对于连续梁桥横桥向的刚度规定运用在西部山区连续梁桥中,会使横桥向地震力向中间桥墩集中;本文通过设置边固结墩,使各个桥墩横桥向的受力变得均匀,减小了个别桥墩因剪力的集中而发生剪切破坏的可能性;通过挡块的设置,减小了连续梁桥横桥向梁墩相对位移,降低了上部结构横桥向落梁的概率。 (3) 对挡块布置的数量与挡块布置的位置这两个挡块外部参数,和挡块的刚度及挡块与主梁的间距这两个挡块的内部参数进行参数分析,讨论了挡块对改善山区连续梁桥横桥向抗震性能的作用。 最后,对工作进一步的研究进行了简要的讨论。


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