大跨度自锚式悬索桥在地震作用下的链式破坏机理及动特性分析

• 作 者: 陶庆东
• 出 处: 重庆交通大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 自锚式悬索桥 灾变链式 自振特性 破坏机理 地震响应 行波效应

近年来，很多城市在修建桥梁的过程中，都非常重视桥梁结构受力合理、跨越能力强、造价节省及桥梁美观等方面的问题，所以自锚式悬索桥受到了越来越多的青睐。但是自锚式悬索桥在地震作用下的能量传递机理的相关研究较少，研究其在地震作用下的能量及破坏力的传递机理有极其重要的现实意义。研究的工作及结论如下：①以灾变链式及介质载体理论为依托，研究了地震过程中的能量及地震作用力的传递方向、传递过程，推导了能量传递的理论公式，定量出桥梁结构破坏的评判标准及阶段划分。②运用有限元软件ABAQUS建立了主跨为240m的吉林某自锚式悬索桥模型，研究了自锚式悬索桥横梁数量及位置变化、主塔刚度变化、空间缆索体系变化、主缆抗拉刚度变化、矢跨比变化、桥面系质量变化、边跨和主跨度的比值不同、边跨有无吊杆、主梁刚度变化、吊杆抗拉刚度变化等因素对自振特性的影响规律。③通过分析得到：主塔刚度变化对自振频率影响较小；矢跨比、空间缆索体系变化、主缆抗拉刚度变化对自振特性影响很大等自振特性的变化规律。④运用时程分析方法对自锚式悬索桥进行了地震时程分析，并考虑了行波效应对结构的影响，表明行波效应对结构位移影响不大；对加速度及剪力影响很大，尤其是跨中的加速度；北塔与南塔的受影响程度不一致，是由于地震波由南向北激励。