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随着经济的发展,城市化进程的加快,城市交通的负荷越来越大,道路越来越宽,高架桥的数量也日益增多,但是大中城市的堵车现象仍然没有太大的改观。所以城市超宽桥开始渐渐受到关注。在城市道路特别是城市主干道中,路幅宽度超过40m的桥梁越来越多,有的甚至超过80m,导致宽跨比B/L≥1,甚至更大。其相应的结构布置、构造措施、设计计算方法及抗震性能均与普通桥梁有所不同。目前,人们对超宽桥的研究主要关注的是静力问题,而且对超宽桥也没有统一的定义,对其地震作用下的反应的研究更少。本文针对超宽桥研究其地震响应特点,并探讨为提高超宽桥的抗震性能可采取的设计对策,主要完成了以下几方面的工作: (1)从抗震的角度对超宽桥的界定参数-宽跨比进行了研究。以可采用单梁模型能较准确地模拟主梁结构作为界定普通桥梁和超宽桥的标准,采用线性时程分析法,分别选取宽跨比小于1、等于1和大于1的三座桥梁,分别建立单梁模型和梁格模型进行地震反应分析。分析结果表明,当宽跨比大于等于1时,单梁模型不能准确地模拟出主梁对地震反应的影响,此时可认为是超宽桥,需采用梁格来模拟主梁。 (2)研究了超宽桥的地震反应特点。对双柱式以及多柱式超宽桥进行地震反应分析,并与普通桥梁进行对比研究,寻找超宽桥在地震中受力的薄弱环节。超宽桥整体结构的横向刚度和地震反应都比普通桥大,特别是双柱式超宽桥呈现主梁横向稳定性较差、下部结构内力大的地震反应特点,所以对于超宽桥应将其横桥向作为抗震设计的重点。 (3)超宽桥抗震设计对策研究。针对超宽桥在抗震中的薄弱环节,对超宽桥的主要设计参数-支座布置形式、墩高及墩距、横向联系等对桥梁结构的地震响应的影响进行对比分析,为优化结构的抗震性能提供依据。超宽桥宜采用多柱式桥墩,但受条件限制必须采用双柱式桥墩时,主梁以及支座的内力都有可能成为设计控制因素。超宽桥若按普通桥梁的支座布置原则设置支座时,桥墩的横桥向内力较大,支座也很难满足抗震要求,因此可在满足桥梁横向变形要求的前提下,适当增加横向固定支座,可有效提高桥梁的抗震性能。超宽桥随桥墩墩高的增加内力逐渐减小但位移逐渐增加,但当墩高增加至一定高度时,内力和位移反应会出现一个“平台期”而趋于平稳,这个“平台期”的墩高范围与主梁的宽度有密切的关系,方案设计时可利用这个“平台期”;桥墩间距的增加,使主梁的横向弯矩的方向由负向转变为正向,且弯矩大小先减小后增加,桥墩间距越大,超宽桥主梁出现倾覆的可能性越大;增加墩柱横向联系可以有效地改善桥梁的地震反应,但是横系梁位置的选择对改善效果有很大的影响,当横系梁位于中间桥墩处时对超宽桥地震反应的改善最为明显。