山区景观廊桥抗震性能分析论文_尹大峰

湖北中广公路勘察设计有限公司 湖北省宜昌市 443100

摘要：本文以某地实际缆索景观廊桥为工程背景，采用有限元软件SAP2000建立三维有限元模型，研究了桥例在地震作用下，主塔关键截面的内力响应。计算结果表明：由于桥例结构本身的不规则使得地震在纵向输入时会产生较大的横向剪力、弯矩和扭矩，在地震输入主方向上地震响应值相对较大，通过分别研究E1和E2地震下各控制截面的地震响应，可以达到“两阶段，三水准”目的。

关键词：桥梁工程；桥梁抗震；有限元分析；地震响应分析；景观廊桥

1 引言

地震是一种破坏力极强的自然灾害，往往会给人民社会生活和国民经济带来巨大的损失。地震破坏性巨大的一个很重要的原因是，桥梁工程在地震中遭到了严重破坏[1-3]。众所周知，交通网络是现代社会最关键的基础设施，作为交通网络上的枢纽，桥梁的震害切断了震区交通生命线，造成救灾工作的巨大困难，使次生灾害加重，从而导致了非常巨大的经济损失。

2 桥梁概况

本文选取的研究对象悬挑式玻璃观景斜拉桥。观景平台布置于场地的陡崖边缘，采用钢结构+玻璃平台型式，平台呈椭圆状。全桥采用钢-铝合金组合梁结构，向外悬挑长度达60m，塔梁间设拉索，主梁桥面为45mm厚的钢化玻璃，作为旅游观光设施极具视觉冲击力，兼顾美观与力学平衡，具有较高艺术观赏性和审美价值，站在桥面鸟瞰，给人以极大的视觉冲击和视觉享受。基于SAP2000平台，建立其三维有限元模型，见图1。

图1 桥例有限元分析模型

3 数值分析

根据《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ 166-2011），可以确定E1和E2地震水平设计加速度反应谱。将E1、E2的设计反应谱生成对应的人工地震波输入模型，采用非线性时程分析方法，可以得到桥梁各构件关键截面的地震响应。

表1、表2分为E1、E2地震下主塔和主后塔各截面的地震响应。由表可知，由于桥例结构本身的不规则使得地震在纵向输入时会产生较大的横向剪力、弯矩和扭矩，但是纵向的内力比横向的大；也使得对称布置的左主塔和右主塔，主后塔的内力有差异，但差值不大。而且主塔结构的内力相比主后塔的较大，相差至少2倍，因此左右主塔为桥例结构的主要受力构件。

表1 E1地震下各控制截面地震响应

4 结论

本文选取山区某景观廊桥为研究对象，基于SAP2000平台建立其三维有限元模型，并进行非线性时程分析，可以得到如下结论：

1，由于桥例结构本身的不规则使得地震在纵向输入时会产生较大的横向剪力、弯矩和扭矩，而且地震输入主方向的地震响应值相对较大；也使得对称布置的左主塔和右主塔，主后塔的内力有差异，但差值不大。

2，主塔结构的内力相比主后塔的较大，相差至少2倍，左右主塔为桥例结构的主要受力构件。

3，通过分别研究E1和E2地震下各控制截面的地震响应，可以达到“两阶段，三水准”目的。

参考文献：

[1] 刘健新，赵国辉. “5·12”汶川地震典型桥梁震害分析[J]. 建筑科学与工程学报，2009，26（2）：92-97.

[2] 鲁传安. 双层高架桥门式墩与独柱墩抗震性能比较分析[J]. 城市道桥与防洪，2015（5）：88-91.

[3] 李鸿晶，陆鸣，温增平，罗韧.汶川地震桥梁震害的特征[J].南京工业大学学报，2009，31（1）：25－29.

作者简介：

尹大峰（1984年12月），男，汉族，工程师，湖北省武汉市，本科学历，交通土建工程专业，桥梁研究方向。

论文作者:尹大峰

论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/17

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