朱 彤 刘文会

(吉林建筑大学交通科学与工程学院,长春 130118)

0 引言

桥梁抗震是一个动力学问题,是研究地震时地面运动对结构物产生的动态效应,计算结构在地震作用的响应,从而为桥梁的抗震设计提供依据.桥梁抗震分析理论主要经历了三个阶段,从早期的静力法到上世纪50年代后的反应谱法,和最近20年来被大家普遍所接受的动力时程分析法,这三种方法是近一个世纪以来逐步发展并建立起来的确定性地震分析方法[1].

1 时程分析法

动态时程分析法从选定合适的地震输入(地震动加速度时程)出发,采用多节点多自由度的结构有限元动力计算模型建立地震振动方程,然后采用逐步积分的方法进行计算,得到结构地震响应的时间历程,得出结构在地震作用下某一时刻的位移,速度和加速度反应,从而可以分析出结构构件在弹性和非弹性阶段的内力变化,以及屈服、损坏、甚至倒塌的全过程,其计算过程复杂繁琐,需要借助计算程序完成.其求解步骤如下[2]:

(1) 将振动时程分为一系列相等或不相等的微小时间间隔Δt;

(2) 假定在Δt时间间隔内,位移、速度和加速度按一定规律变化(常加速度、线性加速度、Newmark法或Wilson-θ法等);

(3) 求解t+Δt时刻结构的地震反应;

(4) 对一系列时间间隔按上述步骤逐步进行积分,直到完成整个振动过程.

2 工程实例

2.1 建模

以长春两纵两横工程中的某高架桥为例进行分析,桥型如图1.该桥采用抗震设防烈度为7°[3],峰值加速度为0.10 g,依据……