静力弹塑性分析方法在桥梁结构中应用探讨.pdfVIP

年 月第 期 2008 9 9 城市道桥与防洪 桥梁结构 27 静力弹塑性分析方法在桥梁结构中的应用探讨 冷 鑫 尹建坤 , (兰州交通大学土木工程学院,甘肃兰州 ) 730070 摘 要:静力弹塑性分析方法由于其简明实用的特点,已经成为近年来评估地震作用下建筑结构非线性反应的普遍方法。 它的优点是比非线性动力时程分析方法计算量小,便于工程应用。该文将静力弹塑性分析方法的应用范围扩展到桥梁结 构,使用均匀分布和振型荷载叠加,两种水平荷载分布方式,计算了一座实际桥梁结构的非线性反应,并与时程分析的结果 进行比较。结果表明对一阶振型在反应中起主要作用的一般的桥梁结构,该方法能得到较好的结果。 关键词:静力弹塑性分析;桥梁结构;非线性反应 中图分类号: 文献标识码: 文章编号: ( ) 442.5 A 1009-7716200809-0027-03 但目前国内该方法的研究范围主要关注的是 0 引言 建筑结构,在对桥梁结构进行分析时,与建筑结构 [1] 静力弹塑性分析方法 ( ) 是 相比,存在一定的差别。首先,与建筑结构的楼板 pushoveranalysis 一种计算在塑性范围内结构反应、确定结构薄弱 在平面内假设为刚性相反,桥梁结构的上部结构 部位以及失效机制的被广泛使用的工具。它与被 一般为柔性的;其次,桥梁结构的支撑单元 (桥 普遍接受 的非线性动力时程分析方法(time- 墩)位于同一平面内,而建筑结构的支撑单元 [2] ) 相比,具有计算简单,效率高的优 (柱)是空间分布的,这样的支撑单元分布,与柔 historyanalysis 点,且更容易被广大工程设计人员所接受。然而到 性的上部结构的组合,使桥梁结构在横桥向与建 目前为止,国内对静力弹塑性分析方法的研究工 筑结构的变形存在很大的不同;第三,对于桥梁结 作主要关注的是建筑结构,而对于桥梁结构所进 构,还需要考虑绘制力—位移曲线的监测点的选 行的研究是非常有限的。由于静力弹塑性分析方 取位置,不同的监测点位置将对绘制出的推覆曲 法的优点,将其应用范围扩展到桥梁结构是非常 线的形状产生很大影响。 必要的。许多研究都表明,对于一阶振型在反应 考虑到与建筑结构存在的不同,对桥梁结构 中起主要作用的结构,标准的静力弹塑性分析方 建议的静力弹塑性分析方法的具体步骤如下: 法与非线性动力时程分析方法所得到的结果很 ()建立所研究桥梁结构的有限元模型,进行 1 [1] 接近 。本文介绍了对桥梁结构进行静力弹塑性 初步分析得到结构周期 和振型 。 T Φ n n 分析的原理及具体的实施步骤,并用上述两种分 ()确定