橋梁反應(yīng)譜分析

1、某橋梁的反應(yīng)譜分析隨著交通事業(yè)迅猛發(fā)展，橋梁的建設(shè)越來越多，也對橋梁設(shè)計人員提出了更高的要求，尤其是對橋梁結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計提出了更高的要求。幾次大地震一再顯示了橋梁工程破壞的嚴重后果，也一再顯示了橋梁工程抗震研究的重要性。因此，要保證橋梁工程在地震下的安全性，必須對結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計。反應(yīng)譜分析方法是一種簡便實用的地震力計算方法，在地震力作用時，地震加速度并不是一個確定的值，也不是一個規(guī)則的函數(shù)，它和結(jié)構(gòu)自身動力特性有關(guān)，還受阻尼作用的影響。反應(yīng)譜理論明確而又簡單地反映出地震動特性和結(jié)構(gòu)反應(yīng)特性，其采用地震反應(yīng)譜曲線來求解地震作用，利用地震反應(yīng)譜理論進行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，可以很方便地把動力問題簡化為靜

2、力問題，其概念清晰，計算方便，可以得到最大結(jié)構(gòu)反映值，是最常用的動力分析方法。一 模型的建立橋梁基本數(shù)據(jù)：跨徑112m,橋?qū)?1.4m主梁：GB(S) Grade3 橋墩：C40混凝土截面數(shù)據(jù)：主梁 箱型截面 2×2.5×0.012×0.016/0.018 蓋梁 實腹長方形截面 1.5×1.5 橫向聯(lián)系梁 工字型截面 1.5×0.3×0.012/0.012 橋墩 實腹圓形截面 1.5全橋簡圖： 單位：m 全橋92個節(jié)點，107個單元邊界模擬為主梁與支座，支座與橋墩均為剛性連接模擬，支座為彈性連接，橋墩與基礎(chǔ)為固結(jié)。模型如圖： 圖1 全

3、橋有限元模型二 動力分析地震荷載參數(shù)基本烈度：8場地類別：I重要性修正系數(shù)：1.0綜合影響系數(shù)：0.20最大周期：10秒設(shè)計反應(yīng)譜 China(JTJ004-89) 圖2 地震影響系數(shù)曲線查看振型形狀和頻率1各振型質(zhì)量參與比率 圖3 振型參與質(zhì)量從表中可看出在橋X方向模態(tài)1的振型參與比其它方向大的多，因此可以將模態(tài)1看作X方向的第一振型；同樣，模態(tài)2的振型參與比其它方向大得多，因此模態(tài)2為Y方向的第一振型，同理，模態(tài)7為Z方向的第一振型。2結(jié)構(gòu)各模態(tài)的頻率與周期 圖4 特征值分析3振型形狀 圖5 X-Y方向的第一振型形狀X方向振動動畫演示Y方向振動動畫演示其中mode1為X方向上的第一振型形狀，mode2為Y方向上的第一振型形狀。從mode2看出橋面剛度不夠，發(fā)生橋面彎曲現(xiàn)象。4全橋位移變形 圖6全橋位移變形結(jié)果圖在X方向最大位移為1.9