大跨钢桁梁悬索桥合理抗震约束体系

作者：周敉; 徐梓涛

来源：长安大学学报(自然科学版), 2022, 42(06): 90-100.

DOI：10.19721/j.cnki.1671-8879.2022.06.009

• 桥梁工程
• 约束体系
• 非线性时程分析
• 悬索桥
• 抗震设计

为减小地震作用下大跨度悬索桥主要构件的地震响应，降低结构地震破坏风险，在概念设计阶段确定大跨度悬索桥合理抗震结构体系，针对悬索桥特点提出了3种不同的中央扣形式和4种不同的梁端约束体系，结合某主跨640 m单跨钢桁梁悬索桥，使用有限元分析软件，通过非线性时程分析方法获得了不同约束体系下加劲梁端部、加劲梁跨中、塔顶等位置的位移响应和塔底以及关键构件的内力响应，在此基础上评估了不同约束体系对悬索桥抗震性能的影响。结果表明：设置中央扣可影响加劲梁纵漂特性，减小加劲梁纵向地震位移；柔性中央扣地震轴力超限会使中央扣失效，刚性中央扣会造成加劲梁局部应力过大；相比无中央扣的工况，在大跨度悬索桥跨中设置防屈曲支撑式中央扣可使梁端最大纵向地震位移降低35.29%,桥塔底部纵向弯矩和剪力分别降低9.47%和2.88%;防屈曲中央扣+梁端纵向黏滞阻尼器的组合布置使梁端最大纵向地震位移降低68.68%,桥塔底部纵向弯矩和剪力分别降低36.5%和23.6%;加劲梁端部与桥塔间设置横向防屈曲支撑使梁端部和跨中最大横向地震位移相比设置弹性拉索的工况分别降低73.9%和48.16%,桥塔底部横向弯矩相比设置弹性拉索的工况降低17.55%,横向剪力相比设置阻尼器的工况降低27.31%。研究结果可为同类型桥梁的抗震设计提供参考。

• 单位
  长安大学; 公路学院