对此 桥梁结构的刚度和质量分布 大跨度桥梁大多是柔性结构 本规范建议采用较为成熟的CQC法进行振型组合 墩 故时常过高或过低地估计结构的反应 10.2.2 of 同时美国AASHTO规范规定采用3组地震波参与计算时取反应的最大值验算 应取3组计算结果的最大值 必须建立主桥与相邻引桥孔(联)耦联的计算模型 从而导致落粱震害 因此 拱肋及拱上立柱可采用空间梁单元模拟 大位移引起的几何形状变化对结构地震后影响较小 拱桥吊杆和系杆可采用空间桁架单元 因此本规范给出了和美国AASHTO规范相同的规定 另外 混凝土拱桥的阻尼比取为0.05 ①(斜拉桥 会使主 4 反应谱法可能得不到正确的结果 应采用动态时程分析法 当进行非线性时程分析时 也会导致结果偏小 Root 但研究表明 塔 使得各振型最大值的组合陷入困境 10.2.1 大跨桥梁的几何非线性主要来自三个方面 采用的计算模型应真实模拟桥梁结构的刚度和质量分布及边界连接条件 所建立的计算模型必须如实地反映结构的刚度和质量分布 反应谱方法概念简单 计算方便 第一阶振型的周期往往较长 当非线性因素的影响显著时 10.2.1 桥面系应根据截面形式选用合理计算模型 根据随机过程理论导出了线性多自由度体系的振型组合规则CQC法 一般可忽略 2 只考虑轴力对弯曲刚度的影响 E.L.Wilson等人把地面运动视为一宽带 因而 本规范建议偏安全地采用包络反应谱计算 应选用适当的弹塑性单元进行模拟 地震反应分析所采用的地震加速度时程 动态时程分析法可以精细地考虑桩—土—结构相互作用 时程分析的结果依赖于地震动输入 以及边界连接条件决定了结构本身的动力特性 应满足以下要求 一般引入几何刚度矩阵来模拟 反应谱方法只能用于线性分析 在地震中较易遭受破坏的细部结构 而丢失了与最大值有关且对振型组合又非常重要的信息 10.2.5 斜拉桥的阻尼比取为0.03 ③大位移引起的几何形状变化 可取7组结果的平均值 则可能导致结果偏小 Squares)法 以及边界连接条件 当进行多振型反应谱法分析时 ②梁柱效应 锚碇基础建在不同土质条件的地基上时 10.2 反应谱分析应满足下列要求 欧洲规范和美国AASHTO规范均规定 高斯平稳过程 在大跨度桥梁的地震反应分析中 但时程分析法的结果 反应谱的频谱含量应包括结构第一阶自振周期在内的长周期成分 在大跨度桥梁的地震反应中 应考虑恒载作用下结构初应力刚度 拉索垂度效应等几何非线性影响 10.2.5 由于反应谱法仅能给出结构各振型反应的最大值 而且已被世界各国的桥梁抗震设计规范所采用 因此 在结构计算分析时 应充分考虑高阶振型的影响 考虑到加权平均反应谱计算相当复杂 Sum 在时程分析时 材料 不能考虑各种非线性因素的影响 如地震输入选择不好 取7组波参与计算时取反应的平均值验算 国内外许多专家学者进行了研究 高阶振型的影响比较显著 3 当采用时程分析时 即所计算的振型阶数要包括所有贡献较大的振型 1 2 2 1 地震反应分析时 10.2.2 支承连接条件应采用能反映支座力学特性的单元模拟 所以 为了真实地模拟桥梁结构的力学特性 可以用较少的计算量获得结构的最大反应值 10.2.3 大跨度桥梁的地震反应分析可采用时程分析法和多振型反应谱法 因此边界条件只能采用主从关系粗略模拟 时程分析法一般认为是精细的计算方法 当墩 当采用桩基时 因此 结构的动力反应与结构的自振周期和地震时程输入的频谱成分关系非常密切 大跨桥梁的空间性决定了其动力特性和地震反应的空间性 塔 目前 并应满足下列要求 建模与分析原则 当考虑地震动空间变化的影响采用反应谱分析时 当采用3组地震加速度时程计算时 因此主桥与引桥是互相影响的 边界连接条件应根据具体情况进行模拟 其地震反应往往是由高阶振型的贡献起控制作用的 10.2.7 或判断不出结构真正的薄弱部位 1981年 反应谱法是线弹性分析方法 建立大跨度桥梁的计算模型时 依赖于地震输入 2 即梁柱单元轴向变形和弯曲变形的耦合作用 悬索桥主缆和吊杆 因此大跨度桥梁的地震反应中 因此 10.2.4 欧洲规范对两个水平方向和竖向分量采用与场地相关的加权平均反应谱 of 边界连接条件非线性)以及分块阻尼等问题 并提出了种种振型组合方法 较好地考虑了频率接近时的振型相关性 3 一般情况下阻尼比可按下列规定确定 地震动的空间变化影响 当采用7组地震加速度时程计算时 CQC法以其严密的理论推导和较好的精度在桥梁结构的反应谱分析中得到越来越多的应用 可采用包络反应谱法计算 引桥在连接处产生较大的相对位移或支座损坏 斜拉桥拉索 10.2.3 对于复杂桥梁结构的地震反应分析 大跨度桥梁结构主桥一般通过过渡孔与中小跨度引桥相连 多点非一致激励(包括行波效应)的影响可能较大等 悬索桥的阻尼比取为0.02 大跨度桥梁的结构构造比较复杂 1 第一阶振型的贡献非常重要 振型组合应采用CQC法 国内外大多数工程抗震设计规范中都指出 该法对于频率分离较好的平面结构具有很好的精度 一般用等效弹性模量模拟 由于大跨度桥梁结构主桥与中小跨度引桥的动力特性差异 3 克服了SRSS法的不足 其中最简单而又最普遍采用的是SRSS(Square 但是 因而应建立三维空间计算模型 10.2 如地震动输入选择不好 应考虑桩一土一结构相互作用对桥梁地震作用效应的影响 10.2.6 结构的各种非线性因素(包括几何 1 计算模型应考虑相邻引桥对主桥地震反应的影响 由于忽略了各振型间的耦合项 振型阶数在计算方向给出的有效振型参与质量不应低于该方向结构总质量的90％ 悬索桥的)缆索垂度效应 因此建立计算模型时可真实地模拟结构的边界条件和墩柱的弹塑性性质 10.2.6 而时程分析法可以精细地考虑各种非线性因素 建模与分析原则 如高阶振型的影响不可忽略 如最大值发生的时间及其正负号 但是对频率密集的空间结构 采用反应谱法进行地震反应分析时 因此地震反应也比较复杂 采用的地震动输入时程应和设计反应谱兼容 因此提供的地震加速度时程或反应谱曲线的频谱含量应包括第一阶自振周期在内的长周期成分 时程分析最终结果