铁路刚构—连续组合梁桥地震响应分析.doc

铁路刚构—连续组合梁桥地震响应分析刚构-连续组合梁桥是连续刚构桥和连续梁桥的结合体,通常是在一联连续梁的中部或数孔采用桥墩与主梁固结,部分桥墩设置支座的桥梁结构。刚构-连续梁桥作为一种介于连续刚构和连续梁桥之间的一种结构形式,其受力较连续梁桥或连续刚构桥略显复杂,特别是在地震作用下。研究比较连续刚构桥、刚构-连续组合梁桥和连续梁桥的整体受力、动力特性及地震反应分析有较大的实用价值。本文以阿蓬江大铁路桥为工程背景,完成以下几个方面的研究工作:1、根据依托工程的施工过程,建立了其施工全过程的有限元计算模型,重点分析了体系转换对刚构-连续组合梁桥主梁线形及应力的影响,结果表明,体系转换对设支座桥墩两侧的主梁挠度影响较大,对全桥主梁应力影响较小。2、比较分析铁路连续刚构桥、刚构-连续组合梁桥和连续梁桥在恒载、活载、温度荷载以及荷载组合作用下产生的内力。结果表明:在恒载作用下,刚构-连续组合梁桥主梁弯矩比连续刚构桥和组合桥小;在活载、温度荷载及荷载组合作用下,其内力介于连续刚构桥和连续梁桥之间。3、比较分析连续刚构桥、刚构-连续组合梁桥和连续梁桥的各阶振型和频率,结果表明:设置纵桥向自由的球型支座会减小结构纵桥向约束,使得结构纵桥向刚度减小,导致连续梁桥各阶频率最小,连续刚构桥各阶频率最大。4、使用反应谱法和时程分析法比较分析连续刚构桥、刚构-连续组合梁桥和连续梁桥三种桥型的纵桥向和横桥向地震响应,探讨了三种桥型地震响应的差异,分析了造成差异的主要原因。5、针对三种桥型中地震响应较大、抗震能力较弱的连续梁桥,利用现有的减隔震技术,提出相应的减隔震设计方案:(1)仅在固定墩设双曲面减隔震支座;(2)在自由墩和桥台设减隔震支座;(3)在自由墩和桥台设粘滞阻尼器;(4)在固定墩设减隔震支座,在自由墩和桥台设阻尼器。对比分析不同减隔震设计方案的减震效果,得到结论:同时使用两种减隔震装置能更好地发挥减隔震作用,大幅度减小桥墩内力,还能限制结构位移。