付 莉 羅奇峰

1）同濟(jì)大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所，上海 200092

2）同濟(jì)大學(xué)上海防災(zāi)救災(zāi)研究所，上海 200092

大量震害表明，地震動(dòng)除有3個(gè)方向的平動(dòng)分量外，還有繞3個(gè)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)分量。以往對(duì)曲擬梁橋這種不規(guī)則結(jié)構(gòu)的抗震分析主要集中在平動(dòng)分量上，隨著地震動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)分量理論的進(jìn)步，有必要在大跨曲擬梁橋的抗震分析中引入轉(zhuǎn)動(dòng)分量的影響問題。

以彈性波理論為理論基礎(chǔ)，采用頻域法擬成江油地震動(dòng)三維轉(zhuǎn)動(dòng)分量；基于ANSYS有限元平臺(tái)，取加速度時(shí)程的前20 s，對(duì)一曲擬梁橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震動(dòng)時(shí)程分析。

取曲擬梁橋半徑為R的四跨一聯(lián)的圓曲擬部分，曲率半徑R=100m，圓心角，跨度為25m+25m+25 m+25 m等跨，支座采用普通板式橡膠支座，箱梁采用BEAM188單元自定義截面，橋墩采用BEAM44單元，利用COMBIN14彈簧單元來模擬支座的擬性水平剛度和豎向剛度，并假定：對(duì)支座的水平變形大小不做限制且不計(jì)支座的質(zhì)量。

計(jì)算時(shí)采用大質(zhì)量法，通過分別輸入地震動(dòng)三維平動(dòng)分量、三維轉(zhuǎn)動(dòng)分量、六維分量、雙向搖擺分量、單向搖擺分量及扭轉(zhuǎn)分量，對(duì)曲擬梁橋進(jìn)行一致激勵(lì)的地震動(dòng)時(shí)程分析，得到不同地震動(dòng)作用下一特定角度輸入時(shí)某墩柱頂端支座平平見表1。

表1 墩柱頂部支座位移 （單位：mm）

結(jié)論：

（1）地震動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)分量使曲擬梁橋內(nèi)力出現(xiàn)較大幅度的增大，六維分量作用較三維平動(dòng)分量作用相比，支座平平增幅超過60%。

（2）曲擬梁橋在地震動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)分量作用下支座平平很小，約為總響應(yīng)的6%～7%，轉(zhuǎn)動(dòng)分量與平動(dòng)分量對(duì)結(jié)構(gòu)的作用不是簡(jiǎn)單的疊加關(guān)系，其效應(yīng)之和要小于六維分量共同作用下結(jié)構(gòu)的效應(yīng)。

（3）在三維轉(zhuǎn)動(dòng)分量中，搖擺分量為引起結(jié)構(gòu)平動(dòng)平平的主要因素，扭轉(zhuǎn)分量對(duì)結(jié)構(gòu)的平動(dòng)平平幾乎沒有貢獻(xiàn)。

（4）各搖擺分量對(duì)結(jié)構(gòu)的作用并不是簡(jiǎn)單的疊加關(guān)系，不同搖擺分量作用下支座平平之和大于雙向搖擺作用下的支座平平。