人行天桥三维地震响应特性及防落梁研究.pdf

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人行天桥三维地震响应特性及防落梁研究
马兰青海民族大学交通学院
摘要:地响应的研究诞生在建筑结构中,在1985年墨西哥地震后,桥梁类在地震中的影响受到了重视,人行天桥属于桥梁类诞生较晚
的种类,其不同于传统的桥梁架构,因而在其地震中的响应问题和防落梁研究处于整体起步晚,研究不深入的特点。对现有的人行天桥的三维地
响应特性及防落梁研究,可以对人行天桥的维护和建设捉供有价値的建议。
关键词:人行天桥;地震;防落梁
前言
随着地震响应减弱其两题产生的剧烈震动对整个柔性支座会开
人行天桥的三维地震响应研究,可以把人行天桥在地震中始影响降低,但刚性支座会成缓慢下降。在通过板式橡胶支座
护获得有价值的建议,
和固定的支座相比,具有程度较低的作用。因而,在人行天桥
1人行天桥地震响应反应研究现状
相对较低时,受到地震响动的影响小,在其桥体高时,近场地
1人行天桥地震响应问题的研究
震对其下筒支梁会造成高于墩底1倍的作用影响。
首先地震对桥梁的影响是产生在西方学术界,地震响应的
2桥梁地震反应分析方法
研究诞生在建筑结构中,桥梁类在地震中的影响受到了重视
2.1静力分析法
人行天桥不属于传统的桥梁架构,其特点是桥体小但技术含量
静力分析法是通过在假定结构体和地震响动进行同振动幅
要求高,因而在其地震中的响应问题和防落梁研究处于整体起度的响动后,结构体在地面作用力的产生下,会发生惯性的力
步晚,研究不深入的特点。根据相关资料显示,桥梁学著名学学静力作用,其会产生相应的抗震计算,公式为
者 Jankowski首先通过三维多自由度体系开始了早期的桥梁体
在地震中响应特性三维研究,并对其减轻碰撞的措施进行了初
F=6 M=O-=kW
步的研究。提出了获得学术界认同的地震响应碰撞反应对桥体
结构位移相对影响的分析,并产生了相对位反应谱理论。而国
F为结构体中的惯性力参数,为地巖带来地面的加速度作
际著名桥梁学者 Ping Zhu也通过 Jankowski研究的基础上,开用,M为机构体的质量系数,W为结构体的重量大小,g为重
始进行了三维基础地震响应模型的模拟研究,我国的桥梁学研力加速度影响程度,K为地震响动系数。这一方面可以把地震
究在今年来也开始注重国外研究成果,进行了多项非人为规则对人行天桥的破坏程度进行直观的表示,其结构中的周期作用
桥梁横向时程研究以及隔振桥梁地震响应临界间隙硏究等,这和瞧你刚度会产生很大关系。对重力式桥台等较为适用
些研究在人行天桥的建设中都获得了一定的应用,但整体在三
2.2动力反应谱法
维地震响应特性和防落梁研究依旧处于研究较浅的状态
这种方法使 Honsner首先提出的,是在其世界地震工程会议
1.2人行天桥地震响应的条件和影响因素
后得到国内外学者认可的一种组合方法。其主要通过反应谱理论
首先,人行天桥桥梁结构动力特性,是通过人行天桥中的对抗震进行计算的一种动力研究方法。其包含了SRSS和CQC两
桥梁动力特性差异让其在地震向东中形成一定的相位差异,进者的优点,其通过对反应谱理论的灵活运用,进而把静力化进行
而让桥梁的结构发生振动,使得人行天桥的结构质量以及结构概念表达,通过简易的计算,获得其桥梁体结构的最大地震响动
的硬度都发生了改变。这种改变是在周期比和地震动卓越周期反应数值。这种方法在世界很多国家都把其作为主要的结构体受
比之间而产生的,因而其具有一定的自振周期并与地震的作用地震响动影响的研究分析依据方法。进而对多振型反应谱法的研
面形成卓越周期,使得结构体中的刚度开始增大,阻尼的增加究区域一种结构固有的非强性变形能力的递延作用。
对整个振动并不明显,因而在刚度小的情况下其阻尼反应小
2.3动力时程分析法
在对其隔震人行天桥的地震响应反应程度分析,其桥梁的质量
动力时程分析需要截取在地震响动发生时多个时间同等长
对地震造成的冲击影响最大,其整体的撞击会随着质量而进行度进行其加速度变化的分析,进而得出相应的速度与位移之间
进程性的下降。
做过关系分析,通过二阶微分方程方法得出地震相应的研究作
其次,地震响动的空间效应,是通过对各架构支撑点系数用,这种方法可以让桥梁的工程师对其地震响动的作用关系和
的输入,研究桥梁结构在出现振动撞击后所产生的效益,进而破坏机理有一个直接的了解,进而对其抗震方法进行研究提出
得出行波效应理论。碰撞振动在程度增加后,其受到的地震动了前提保障。
相干效应也会增加。这些都会造成人行天桥架构中的各支点相3人行天桥三维地震响应特性及防落梁研究
干性减弱进行其振动碰撞反应增大。使得在地震发生后,其人
行天桥各支点受到的冲击提高,各支点的碰撞产生,空间效应
代持降低,产生出大于简支梁桥的振动效果。其地震空间随着
地震波速开始出现效果减弱作用。
最后,相邻结构间隙是通过桥梁在地震碰撞后发生物理性
质变化的直接作用影响,桥梁初始间隙和结构使得在其间隙增
加后期碰撞程度开始降低,并有充足的桥梁间隙保障部发生碰
撞现象,进而整个桥梁体受到的地震作用相对减少。通过合理
设置相邻构建间隙可以对有效的防治地巖响动对桥梁的影响
1.3人行天桥地震响应对桥梁结构的影响
地震响动带来的碰撞是人行天桥造成直接物理髟响的主要
原因,因而对其碰撞的研究对桥梁的地震反应研究有重要的意
结构的Ans元39
义,桥梁在发生地震带来的碰撞响动后,其人行天桥的墩顶首
图1
先开始以为,其底部的剪力和弯矩等也发生一定峰值的相应,
人行天桥类型选择为传统的十字型天桥,进而得出有限源
2015,01
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万方数据