基于塑性铰模型的三塔斜拉桥抗震能力时程分析
2012-05-24王龙飞王仙芝
振动与冲击 2012年15期
王龙飞,王仙芝
近年来,世界上发生了多起强烈地震,地震本身及次生灾害造成了大量人员伤亡和大规模建筑交通设施的破坏,导致了惨重的社会、经济损失,所以建筑物尤其大型建筑的地震安全性越来越受到社会和相关研究人员的关注和重视。严格地说,建筑结构的地震安全性是由抗震能力决定的,而这又有赖于在建前和建后对结构抗震能力的精确计算,所以研究其分析计算方法,以准确获得结构的抗震能力,对合理评价结构地震安全性是非常必要的。三塔斜拉桥是较新型的大型桥梁结构,与双塔斜拉桥相比具有一些独特的受力特点[1],所以对其进行抗震能力分析,可以深入认识该桥型在地震作用下的响应特性、安全性能,为相关桥梁设计提供理论依据。
常用的桥梁结构抗震能力分析方法有Pushover法[2]和能力谱法。前者是一种简单、实用的静力弹塑性分析方法,只对简单的且实际地震反应由一阶振型控制的结构适用[3]。能力谱法是将Pushover法分析得出的荷载位移曲线转化为结构的能力谱,再进行反应谱分析获得结构的需求谱,然后通过两者的交点计算出结构的抗震能力[4]。能力谱法受到Pushover法中施加静力荷载的局限,同时反应谱分析主要是弹性分析,而在抗震能力状态结构必然会进入塑性状态[5],所以用能力谱法对大型桥梁进行抗震能力分析是不很合适的[6]。在结构抗震性能评价中,还常用到能力需求法,即先利用结构的截面求出广义荷载位移曲线(塑性铰),再计算初始及等效屈服弯矩,然后通过地震反应分析得到结构在指定地震作用下的需求,通过与初始及等效屈服弯矩比较来评价结构的抗震性能[7]。……
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