钢-混凝土组合箱梁刚构桥弹塑性地震反应分析.pdfVIP

第４７卷，第６期公路工程Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．６

２０２２年１２月ＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｃ．，２０２２

Ｄｏｉ：１０．１９７８２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７４－０６１０．２０２２．０６．００６

钢混凝土组合箱梁刚构桥弹塑性地震反应分析

１２，３２

刘军，陈双庆，付磊

（１湖南路桥建设集团有限责任公司，湖南长沙４１００７５；２中南大学土木工程学院，湖南长沙４１００７５；

３湖南文理学院，湖南常德４１５０００）

［摘要］随着钢混凝土组合刚构桥在震害比较严重的地区发展得到了很好应用，有必要深入研究组合刚

构桥在地震下的弹塑性时程动力响应。以三跨圆端形钢管混凝土桥墩钢混凝土组合箱梁连续刚构桥为分析对

象，利用ＡＢＡＱＵＳ有限元软件建立了三维实体有限元模型，基于合理的钢材和混凝土本构关系，考虑了桥墩钢

管与混凝土相互作用，以及钢梁、栓钉和混凝土板之间粘结滑移，分析了桥梁的自振特性；计算了４种不同地

震工况作用下对墩顶位移、加速度和墩底剪力等地震响应的影响和各控制点应力应变变化特征；探讨了箱梁双

重组合作用、地震作用方向、墩高、墩截面对刚构桥抗震耗能分配机制。结果表明：地震烈度越大，刚构桥

①

的地震响应越大，中跨墩顶负弯矩处和跨中位置的双重组合作用有利于结构抗震，墩高和墩截面尺寸对桥墩塑

性耗能影响大；边跨钢管表面的横向变形系数最大达到０９８，表明钢管对混凝土产生较强的套箍约束作用；

②

③边跨和中跨的墩底、墩顶处应力较大，容易形成塑性铰，需采取有效的安全构造措施提高桥梁的抗震性能。

［关键词］圆端形钢管混凝土；有限元分析；组合刚构桥；地震响应；塑性耗能

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［中图分类号］Ｕ４４２５５［文献标志码］Ａ［文章编号２０２２）０６００４２１２

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ＥｌａｓｔｉｃｐｌａｓｔｉｃＴｉｍｅＨｉｓｔｏｒｙＲｅａｃｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｔｅｅｌｃｏｎｃｒｅｔｅ

ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＢｏｘＧｉｒｄｅｒＲｉｇｉｄｆｒａｍｅＢｒｉｄｇｅ

１２，３２

ＬＩＵＪｕｎ，ＣＨＥＮＳｈｕａｎｇｑｉｎｇ，ＦＵＬｅｉ

（１ＨｕｎａｎＲｏａｄａｎｄＢｒｉｄｇｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＧｒｏｕｐＣｏ，Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００７５，Ｃｈｉｎａ；

２ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１００７５，Ｃｈｉｎａ；

３ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｔｓａｎｄＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｄｅ，Ｈｕｎａｎ４１５０００，Ｃｈｉｎａ）

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｔｅｅｌｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｒｉｇｉｄｆｒａｍｅｂｒｉｄｇｅｓｉｎａｒｅａｓｗｉｔｈ

ｓｅｖｅｒｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｄａｍａｇｅＩｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｌａｓｔｏｐｌａｓｔｉｃｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆ

ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｒｉｄｇｅｓｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅＢａｓｅｄｏｎｔｈｅ３ａｃｒｏｓｓｔｈｅｒｏｕｎｄｅｄｓｈ