2023年第1期(总第347期)黑龙江交通科技HEILONGJIANGJIAOTONGKEJINo.1,2023(SumNo.347)曲率半径对曲线连续刚构桥地震动响应影响的探讨黄超(中国公路工程咨询集团有限公司,湖北武汉430000)摘要:以高速公路工程桥梁为背景,探讨桥梁结构的曲率半径对连续刚构桥动力特性的影响,进行midas建模计算时桩基础边界条件考虑了桩-土之间的相互作用,分析了刚构桥的曲率半径对桥梁自振特性的影响和桥墩内力、位移的变化。分析结果表明,一定程度上曲率半径的减小,结构整体刚度变大,桥墩弯矩、剪力减小,有利于结构抗震。关键词:曲线连续刚构桥;曲率半径;地震响应;自振特性;抗震设计中图分类号:U442文献标识码:A文章编号:1008-3383(2023)01-0091-03收稿日期:2022-03-261工程概况本桥为高速公路上为跨越山间大冲沟布设的刚构桥,主桥部分为(50+90+50)m,其位于半径为1000m的圆曲线上。主桥箱梁主墩处梁高为5.5m,标准段梁高为2.6m,梁高变化采用二次方抛物线进行变化。下部结构主墩为双肢薄壁墩,截面为实腹式矩形,大小里程主墩高度分别为75m和66.5m。2有限元分析本刚构桥的civil计算模型结构单元主要采用程序中的梁单元进行模拟。桩基础与桩周土之间的边界条件在程序中通过土弹簧进行模拟,主墩与箱梁0#块之间的模拟采用程序中的弹性连接(刚性)。由于下部结构的边界条件的不同将造成结构整体刚度变化,则为分析下部基础的桩-土相互作用对桥梁结构动力特性的影响,建立模型时分别按照简化的墩底固结和考虑桩-土相互作用两种情况处理。桩基础由于受到下部结构传递的荷载作用会有侧向位移的趋势,从而对周围土体有一个侧向挤压力,同时土体则对桩基产生反向抗力,此处分析时将每层土体假设为理想弹性体,即受外部作用后其形变是线性的。这里我们根据E.Winkler对土抗力与其压缩形变量成正比的假设来计算各土层的刚度,则每个土层水平抗力满足下式σx=CzX(1)式中:σx为单位面积土层的水平抗力,kPa;X为桩在深度z的水平位移;Cz为各层土水平向抗力系数,kPa/m。由于曲线桥结构在承受作用下所反应出的复杂性,且此次计算主要是探讨曲率半径这一单项因素的影响,故此计算模型地震波的输入方向分别为纵桥向和横桥向,暂不考虑地震动其他输入方向对计算结果的影响。根据规范要求,已根据场地类型等各类参数对峰值加速度曲线数据进行处理,如图1所示。图1加速度时程曲线3曲率半径影响分析本次理论计算分别建立了六种情况下的模型进行分析,即:主桥分别取...