桩土相互作用对大跨度桥梁抗震的影响
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大跨连续梁桥地震反应中桩-土相互作用研究【摘要】应用铁路抗震规范中介绍的方法和“m法”对一座连续箱梁进行了建模计算分析,通过地震反应结果的对比分析,得出两种方法结果的差异度。
“m 法”在我国铁路桥梁中的应用还不多见,研究结果丰富了铁路桥梁考虑桩-土相互作用的桩基模拟理论。
可以为铁路桥梁在设计过程中的建模分析提供参考。
【关键词】大跨连续梁;地震;桩-土相互作用Study on Pile-Soil Interaction of Seismic Response of Long Span Continuous Girder BridgeXU Xiao-fei(Railway Engineering Department,Tianjin Railway Technical and V ocational College,Tianjin,300240, China)【Abstract】Some models of long span continuous girder is established by using the method of Standard for seismic design of Railway bridges and the “m-method” ,the seismic responses of long span continuous girder is calculated . The degree of difference of two methods can be found by analysis of the results. The “m-method” is rarely used in China’s railway bridge; it can be used to simulate the pile. And give some advice for establishing model of the bridge.【Key words】Long span continuous girder; Earthquake;The pile-soil interaction0 前言由于铁路桥梁荷载大、刚度要求高等特殊性,在设计理论和计算水平比较落后的年代,大跨度预应力混凝土桥梁的实例并不多见。
桩土相互作用对大跨连续刚构桥动力特性的影响高传贤【摘要】以一座大跨连续刚构桥为例,采用大型有限元分析软件midas/civil建立了全桥离散有限元模型,分别比较了全桥在承台底固结、等效土弹簧和等效嵌固3种不同边界条件下的动力特性.计算结果表明:桩土相互作用对大跨连续刚构桥的振型顺序和振型状态影响不大,但对频率影响较大.忽略桩土相互作用会使计算频率偏大,桩土相互作用对第2阶振型频率影响最大.采用适当深度的等效嵌固桩径可以模拟桩土相互作用.进行全桥动力特性分析时,不建议采用承台底固结简化模拟,建议采用土弹簧法来模拟桩土相互作用,以获取更为精确的动力特性计算结果.【期刊名称】《山西交通科技》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P49-52)【关键词】桥梁工程;桩土;共同作用;有限元;等代土弹簧;等效嵌固;模型【作者】高传贤【作者单位】山西省公路局长治分局,山西长治046000【正文语种】中文【中图分类】U448.230 引言《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008)[1]第6.3.8条:建立桥梁抗震分析模型应考虑桩土的共同作用,桩土的共同作用可用等代土弹簧模拟,等代土弹簧的刚度可用表征土介质弹簧值的m参数来计算。
同济大学孙利民等人进行了桥梁桩土相互作用的集中质量模型及参数确定,提出了改进的集中质量模型来模拟桩土相互作用[2]。
同济大学刘伟岸等人进行了桥梁桩基抗震简化模式的分析与探讨,分析桩基边界不同模拟条件对桥墩内力的影响[3]。
重庆大学刘立平等人进行了桩—土动力相互作用对桩基变形特性和受力性能的影响,分析得出在桩的动力分析中,必须考虑桩周土的影响[4]。
李黎等人进行了桩—土—桥相互作用对隔震连续梁桥地震响应的影响,分析得出桩土相互作用对桥梁地震响应的影响不容忽略[5]。
本文以一座大跨连续刚构桥为研究对象,建立了不考虑桩土相互作用、考虑桩土相互作用(等代土弹簧法和等效嵌固法)3种有限元模型,通过3种有限元模型的动力特性分析,研究桩土相互作用对大跨连续刚构桥的动力特性影响。
桩-土-桥整体地震反应分析摘要:采用三维整体建模,用ANSYS/LS-DYNA作为桩-土-桥整体地震反应分析的工具,结合松原斜拉桥工程实例,从考虑桩-土-桥动力相互作用的影响对斜拉桥进行了系统的地震反应分析,得出了如下结论:考虑桩-土-桥相互作用后斜拉桥地震反应显著增大,对于深桩基础斜拉桥,若按刚性地基假定考虑会降低结构的抗震设防要求。
关键词:ANSYS/LS-DYNA;桩-土-桥动力相互作用;地震反应;松原桥1 引言随着现代城市人口的大量聚集和经济的高速发展,对交通线的依赖越来越强。
桥梁是交通运输系统的枢纽工程,是生命线工程的重要组成部分。
地震中,桥梁的破坏将导致震区交通生命线中断,造成救灾工作的巨大困难,使次生灾害加重,导致巨大的经济损失。
因此,对桥梁采用合理的抗震分析方法和抗震措施,提高桥梁结构的抗震性能,保证桥梁在地震中安全和正常使用是非常重要的。
由于桩-土-结构这一藕联体系的动力相互作用涉及到上部结构、群桩、下覆无限地基等多种因素,使得这一课题成为结构动力学和土动力学中最为复杂的课题之一。
随着大跨度桥梁的不断涌现,地震区考虑桩-土-桥梁上部结构相互作用问题愈见突出,迫切需要根据大跨度桥梁的实际情况深入开展桩-土-上部结构相互作用地震反应分析研究。
尽管有不少学者进行了桩-土-桥相互作用地震反应的研究,但寻求一种简单又精确的分析模型仍是目前研究热点,本文将以松原桥为例进行三维整体建模分析,使桩-土-桥相互作用分析模型既简单又较符合实际。
为桥梁结构的抗震分析与振动控制提供理论依据。
2 ANSYS/LS-DYNA程序简介LS-DYNA是LSTC公司将显式LS-DYNA2D,LS-DYNA3D、热分析等程序合成的一个软件包,并由ANSYS公司将他与ANSYS前后处理连接。
称为ANSYS/LS-DYNA,大大加强了LS-DYNA的前后处理能力和通用性。
LS-DYNA程序包括几何非线性(大位移、大转动和大应变)、材料非线性(100多种材料类型)和非接触(30多种)程序。