PDF《波形钢腹板混凝土箱拱地震响应分析》

第27卷第3期 2007年 6月 地震工程与工程振动JOURNAL OF EARTHQUAKE ENGI NEER I NG AND ENGI NEER I NG V I BRATI ON Vol .

27 No.

3 Jun.

2007 收稿日期 : 2007- 01- 13;

修订日期 : 2007- 03-

20 基金项目 :福建省重大科技项目 (2003F007) 作者简介 :陈宝春 (1958 - ) ,男 ,教授 ,博士 ,主要从事桥梁工程研究. 文章编号 :

10002 1301 (2007)

0320047207 波形钢腹板混凝土箱拱地震响应分析 陈宝春 , 吴庆雄 , 王远洋 (福州大学 土木工程学院 ,福建 福州 350002) 摘要 :采用时程分析法 ,对三向地震动作用下的波形钢腹板混凝土箱拱新型结构的地震特性进行分 析 ,通过与混凝土腹板的混凝土箱拱动力特性和地震响应特点的对比 ,得出该新型拱圈结构具有较优 越的抗震性能.同时 ,把三向地震作用的结果与在两个主方向 (纵桥向和横桥向 )同时施加地震动的 计算结果进行比较 ,得到竖向地震动对波形板箱拱地震响应的影响程度. 关键词 :拱桥 ;

波形钢腹板 ;

地震响应分析 ;

抗震 中图分类号 : P315. 952. 2;

U448.

22 文献标志码 : A Seism ic response analysis of concrete arch bridge with corrugated steel webs CHEN Baochun, WU Q ingxiong, WANG Yuanyang (College of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350002, China) Abstract: The seism ic analysis of a new arch structure subjected to three2directional ground motions, which is the reinforced2concrete arch bridge with corrugated steelwebs, is carried out by using the time2history analysismethod. Comparing with the reinforced2concrete arch bridge with concrete webs, the new arch structure has a better dynam ic and seis m ic perfor mance. Then, the effect of vertical ground motions on the arch bridge with corrugated steel webs is discussed by a comparison of the seis m ic responses from the three2directional ground motions and the two2direc2 tional ( transversal and longitudinal direction) ground motions . Key words: arch bridge;

corrugated steel webs;

seism ic response analysis;

earthquake resistant 引言 近年来 ,我国交通基础建设迅速发展 ,在西部地区兴建了大量桥梁 ,为了跨越深沟险壑 ,混凝土拱桥是常 采用的桥型 ,而且跨径也相当大 ,甚至超过 300m.例如 1996年建成的广西邕宁邕江大桥 , 1997年建成的重 庆万州长江大桥 ,主跨跨径分别达到了 312m和420m. 我国大陆地区有许多破坏性地震集中在西部地区 ,而拱桥又是该地区常见的桥型 ,因此 ,选择合理的结 构型式 ,详细地分析拱式桥梁的地震响应 ,对提出合理的抗震设计方法是十分必要的.波形钢腹板混凝土箱 拱是笔者提出的一种新桥型 [

1 ] ,它用波形钢板代替拱圈中传统的混凝土腹板 ,可达到减轻自重 ,减少现浇混 凝土的数量 ,加快施工进度的目的 ,同时 ,降低对墩台基础的要求 ,具有更好的综合经济性.本文在文献 [

1 ] 的思路下 ,建立波形钢腹板混凝土箱拱空间有限元模型 ,对其基本动力性能和弹性地震反应进行了计算和分 析 ,并与混凝土箱拱的动力特性和地震响应特点进行对比 ,为未来该桥型的实际应用提供参考.

1 试设计箱拱和计算模型 波形钢腹板混凝土箱拱采用上承式钢筋混凝土箱拱 ,主跨跨径 420m,净矢高 80m,矢跨比为

1 /5,拱轴线 系数 m = 1. 64;

拱上立柱共 12对 ,高度从 0. 93m~59. 94m不等 ;

主梁采用跨度为 30. 668m 的预应力混凝土 T梁 ,每孔设置 10片 ;