波形钢腹板箱梁与钢底板-波形钢腹板箱梁地震响应分析.pdfVIP

路桥工程福建材2025年

波形钢腹板箱梁与钢底板－波形钢腹板箱梁

地震响应分析

李文玉1，刘世忠1，张建功²，王志鲲²，汪满平²，沈国栋²

（1.兰州交通大学，甘肃兰州730070；

2.兰州连霍清忠段高速公路建设发展有限公司，甘肃兰州730010）

摘要依托某（90+160+90)m三跨波形钢腹板连续刚构桥，基于有限元软件MidasFEA建立了波形钢腹板连续

刚构桥梁与等效后钢底板一波形钢腹板连续刚构桥梁的三维实体模型，对其进行模拟分析获得了2个桥梁的动力参

数，采用时程反应法对比了2种桥梁在地震响应上的差异。结果表明，波形钢腹板组合箱梁桥基频为0.763Hz,振型均

为横向正对称弯曲，钢底板-波形钢腹板组合箱梁桥的竖向和横向刚度与波形钢腹板组合箱梁桥相比较大；钢底板一

波形钢腹板组合箱梁桥在地震作用下的结构性能更为优越，顺桥向墩底应力降低6.6%，横桥向应力降低9.2%，体现了

其更优的抗震性能。

关键词波形钢腹板桥梁；动力特性；时程反应分析；地震响应

0引言组合箱梁和混凝土箱梁做对比，结果表明，由于超高性

波形钢腹板组合梁桥是用波形钢腹板代替混凝土能混凝土波形钢腹板组合箱梁的上部结构自重较轻，

腹板，波形钢腹板箱梁相较于传统预应力箱梁桥,其自该结构的地震响应明显降低，所以这种桥梁可以不设

或是少设置阻尼器即可满足抗震设计要求。魏子阳3]

重小（降低约25%）抗震性能良好1-3。钢底板-波形

钢腹板组合梁桥采用钢底板替代混凝土底板，进一步以某三跨波形钢腹板连续箱梁为研究对象，分析了动

减轻自重并提升结构耐久性，使得抗震性能进一步提力特性和地震作用下的内力位移响应,结果表明，波形

升。波形钢腹板箱梁桥在实际应用过程中的动静力学钢腹板组合桥梁具有较好的竖向抗弯刚度和较小扭转

特征也受到各方的重视，目前在波形钢腹板箱型梁桥刚度；该结构竖向地震力作用下对结构应力和位移影

响最大,最大位移出现在中跨跨中位置。综上所述，有

研究中更多是以梁桥抗剪[4-5]抗弯[6-7]、抗扭[18-]、稳定

性°方面居多。王力等[以某（5×50)m波形钢腹板关相同大跨度传统波形钢腹板箱梁桥与钢底板波形钢

连续梁为例,研究了极端温度对该桥地震响应结果的腹板箱梁桥抗震性能对比研究的文献鲜有报道。

影响，结果表明，地震作用下，现有行规计算的极端低以甘肃某波形钢腹板桥梁为研究背景,该桥在桥

温下该桥桥墩墩底弯矩偏小，极端高温下该桥桥墩墩墩附近具有水平隔板，该结构对地震响应的影响较小，

底弯矩偏大，在设计中应该重视。朱平等1121将超高性说明水平隔板的质量占比较小，对地震响应的影响在

能混凝土与波形钢腹板结合，提出了超高性能混凝土工程误差范围之内。本文通过截面等效方法，使用有

波形钢腹板组合箱梁的方案，将其与传统波形钢腹板限元软件建立波形钢腹板组合箱梁和钢底板-波形钢

腹板组合箱梁的实体模型，并基于时程反应分析的方

法对比分析2种桥梁结构在地震波作用下的动力特性

和地震响应特性，为提高波形钢腹板箱梁桥的抗震性

基金项目：国家自然科学基金项目51868040）。

作者简介：李文玉（1997一）,男，研究生，硕士，研究方向为桥提供参考。

梁结构设计与有限元分析。1工程概况

通讯作者：刘世忠（1962一）,男，教授，博士生导师，研究方向