高速铁路连续梁桥的抗震计算

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Pushover方法是近年来在国内外得到广泛研究应用的用于评价结构抗震能力的一种静力非线性计算分析的新方法,采用这种方法计算结构的弹塑性地震反应也逐渐为广大的工程设计人员所接受,我国最新的建筑结构抗震设计规范中已经明确可以使用该方法,但在我国桥梁结构的抗震设计规范中还没有作为一种分析方法正式列入。本文在国内外有关理论和方法的的基础上,结合Midas/Civil软件,首先对普通Pushover方法、多模态Pushover方法、采用塑性铰模型的准动力分析方法、采用纤维模型的准动力分析方法以及逐步增量动力分析方法五种抗震分析方法的理论和国内外研究现状进行了综述;其次通过Midas/Civil软件建立能够模拟实际桥墩的模型,并分别采用上述五种抗震分析方法分别对某高速铁路连续梁桥的桥墩进行抗震分析并对其抗震性能进行评估;最后对这五种抗震分析方法进行对比分析,指出它们的优点和缺点。分析结果表明:(1)普通Pushover方法计算较为简单方便,一般应用于以基本振型控制为主的矮墩,因为该方法不能考虑高阶振型对桥墩的影响;而多模态Pushover方法不仅能够应用于以基本振型控制的矮墩,而且能够应用于受高阶振型影响的中高墩,并取得较为理想的结果;虽然普通Pushover方法和多模态Pushover方法的计算较为简单方便,但是它们都不能全面考虑到桥墩的动力特性行为。(2)塑性铰模型的准动力时程分析方法和纤维模型的准动力时程分析方法均能够在一定程度上考虑了桥墩的动力特性,是考虑了一定桥墩动力特性的Pushover分析方法,能够更接近于桥墩的实际值。(3)IDA分析方法是一种考虑了动力的Pushover分析方法,能够较好地反映桥墩在一定地震激励下的动力特性,能够较好地反映结构的实际。通过本文的研究,可使人们了解到五种Pushover抗震分析方法的理论以及采用它们作为高速铁路桥梁结构弹塑性抗震分析方法优劣性的认识,为今后进行高速铁路桥梁结构的抗震分析和抗震设计提供一些借鉴。
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