秦 亮

（甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司，甘肃 兰州 730070）

1 工程概况

某小半径曲线刚构桥，主梁为预应力混凝土单箱单室箱梁，跨度组合为32m+32m+32m。梁宽10.0m，底板宽2.0m，悬臂板宽2.5m，梁高2.0m。边墩附近设置2.4m 过渡段，腹板厚由0.61m 过渡至0.51m，底板厚度由0.42m过渡至0.25m，顶板厚0.25m[1]。其墩顶截面尺寸如图1 所示。

图1 墩顶截面尺寸

2 有限元模型的建立

采用Midas Civil 2019 有限元软件建立全桥空间模型，共划分117 个单元，121 个节点。1#、4#墩顶设单向活动支座，与主梁通过主从节点连接，2#、3#墩与主梁固结[2]。建立的空间有限元模型如图2 所示。

图2 有限元模型

3 动力特性分析

3.1 曲率半径对自振频率的影响

以上述曲线刚构桥为例，保证结构其它尺寸不变，只改变曲率半径，建立曲率半径为R=60m、180m、300m 和∞等4 个模型[3]。采用Midas Civil 2019有限元软件对每个模型进行自振频率分析，结果见表1。

表1 曲线刚构桥的自振频率（Hz）

由表1 可知，随着振型阶数的升高，曲线刚构桥自振频率逐渐增大，曲率半径对曲线刚构桥自振频率的影响不大，特别是对基频的影响小于1.23%；曲率半径为180m 时曲线刚构桥前4 阶振型如图3 所示。

图3 曲线刚构桥前6 阶振型

由图3 可知，随着振型阶数的增加，小半径曲线刚构桥的振型规律性减弱，且结构振动主要以竖向弯曲为主。

3.2 曲率半径对顺桥向地震作用下结构内力影响

以上述曲线刚构桥为例，选取该桥1#和2#墩支座连线方向为顺桥向方向，以此作为基准，输入顺桥向地震波[4]，研究曲率半径为R=60m、180m、300m 和∞等4 个模型中2#墩内力变化情况，结果见表2～3。

表2 顺桥向……