预制混凝土拱涵地震响应分析.pdfVIP

第 29卷第 1期 土 木 工 程 与 管 理 学 报 Vo1．29No．1 2012年 3月 JournalofCivilEngineeringandManagement Mar．2012 预制混凝土拱涵地震响应分析 潘玉涛 ，郑俊杰 ，马 强 ，母进伟 (1．黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室，山西 太原 030006； 2．华中科技大学 土木工程与力学学院，湖北 武汉 430074； 3．贵州省公路工程集团总公司，贵州 贵阳 550008) 摘 要：首先建立拱涵二维有限差分模型，对拱涵的安装与路堤的填筑过程进行模拟，并得到拱涵与填土体系 受力的初始状态；然后对拱涵进行时程分析 ，探究拱涵在地震作用下的位移与应力响应规律；最后着重论述填 土高度、地震加速度以及地震波传播角度对拱涵地震动力响应的影响，并分析混凝土预制拱涵在地震作用下的 薄弱位置。结果表明：随着填土高度的增加 ，拱顶与基底之间水平相对位移逐渐增大，拱涵各个接触面的内力 在静态内力的基础上显著非线性增大；拱涵的各个接触面的内力对峰值加速度的改变较敏感 ；随着地震波传播 角度的增大，拱顶与基底水平相对位移将减小，拱涵的内力响应也逐渐减小。 关键词：预制拱涵； 地震响应 ； 填土高度； 峰值加速度； 地震波传播角度 中图分类号：U449．84 文献标识码 ：A 文章编号：2095-0985(2012)01-0030-05 AnalysisonSeismicResponsesofPrecastConcreteArch Culvert PANYu—tao ，ZHENGJun-jie，MAQiang ，MUfin—wei。 (1．KeyLaboratoryofHighwayConstructionandMaintenanceTechnologyinLoessRegion，Ministry ofTransport，Taiyuan030006，China；2．SchoolofCivilEngineeringandMechanics， HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China； 3．GuizhouHighwayEngineeringGroupCoLtd，Guiyang550008，China) Abstract：A two-dimensionalfinitedifferencemodelisfirstlyestablished，andtheprocessofinstallationofthe precastarch culvertissimulated to obtain the initialstate ofarch culvert．Time history analysisis then performedtofindtheresponselawsofdisplacementandstressresultantsofculvertsturctures．Finally，awide rangeofparametric studiesare carried out to investigate the influence ofheightof fill，peak ground accelerationandthepropagationangleofseismicwaveontheresponsesofarchculvertsunderseismicloads． Anotherimportanttaskistofindoutthemostvulnerablecomponentsorinterfacesofthewholeprecastculvert． Theresultsshow thatthelateralrelativedisplacementbetweenthearchcrown andthefoundationbase，and thepeakvaluesofinternalf