v型墩连续刚构桥反应谱分析

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1、V型墩连续刚构桥反应谱分析：以某五跨V型墩连续刚构桥为例，建立有限元模型，模拟桥梁实际构造及受力过程，考虑软土地基中深桩基础的桩土共同作用，对结构进行动力特性分析，在此基础上进行反应谱分析，并考虑高阶振型的影响，得出在边跨与次中跨间的桥墩处采用柔性桩基对结构地震响应的影响。　　关键词：V型墩连续刚构；地震响应；反应谱；软土地基。　　引言　　本文以某五跨V型墩连续刚构为例，采用有限元程序建立了桥梁的空间有限元计算模型，对模型进行模态分析，并考虑桩-土-结构相互作用对结构动力特性的影响。在模态分析的

2、基础上，对结构进行二维反应谱分析，根据实际桥梁结构与场地特点，以相关文献资料的设计反应谱作为该桥谱分析的曲线，分析柔性桩基对结构地震响应的影响。　　1工程实例　　实例桥总长306米，全桥梁位于R=1100m的平面圆曲线道路上，桥墩、台按径向布置。主桥采用35m＋3×52m＋35m五跨对称V形墩连续刚，主桥箱梁横断面采用两箱四室结构，箱梁顶宽22.1m，底宽2×7.5m，翼缘1.5m，跨中及端支点处梁高1.3m，主梁与V墩相接处梁高2.4m，梁高沿跨径按圆曲线变化，其立面图、主梁横断面图及V墩立面

3、图见图1～图2。箱梁采用纵向预应力体系，在V墩左右各7m范围内边腹板及中腹板处布置有竖向预应力粗钢筋。纵向预应力束分为顶板束、底板束和腹板下弯束。　　　　(2#墩)(3#墩)(4#墩)(5#墩)(6#墩)(7#墩)　　图1V型墩连续刚构立面图　　　　图2V型墩连续刚构主梁横断面图　　3有限元模拟　　本文采用有限元分析程序对桥梁进行地震反应计算。主梁、V墩及桩均采用与实际材料相应的梁单元模拟，桩—土相互作用采用线弹性支撑附加阻尼模拟，其节点上的附加质量采用程序中专有的节点质量模拟，在模型中，将桥面

4、铺装与结构一样，分别在XYZ方向转化为集中质量。为了便于分析柔性桩对结构地震反应的影响，将采用如下模型：　　模型Ⅰ：中墩采用双排Φ120cm钻孔灌注桩基础，次中墩采用单排Φ180cm钻孔灌注桩基础，以下称为柔性桩基模型见图3。　　模型Ⅱ：中墩及次中墩均采用双排Φ120cm钻孔灌注桩基础，为了便于区分，以下称为对比模型见图4。　　　　　　　　　　　　图3柔性桩基模型离散图图4柔性墩对比模型离散图　　曲线桥应分别沿桥轴线的弧线方向考虑顺桥向和横桥向的地震作用，以确定最不利地震水平输入方向[2]，三种

5、地震输入方式下的内力值见表2～表4。　　表23#、4#墩连线方向和垂直于连线方向地震输入所得内力值　　位置N(KN)Q-y(KN)Q-z(KN)M-y(KN*m)M-z(KN*m)　　3#墩底1652.91109.82737.651734.67703.68　　3#墩顶1407.41142.84696.37679.69506.22　　4#墩底4599.651612.64789.412219.235586.86　　4#墩顶4020.031470.32722.96790.27961.14　　5#墩底3

6、756.511694.82813.372185.416100.05　　5#墩顶3236.521541.21723.16818.94915.10　　6#墩底1999.84474.47730.751737.881262.82　　6#墩顶1744.43368.35732.85890.97403.91　　表34#、5#墩连线方向和垂直于连线方向地震输入所得内力值　　位置N(KN)Q-y(KN)Q-z(KN)M-y(KN*m)M-z(KN*m)　　3#墩底1654.55109.90750.911776.3

7、6705.34　　3#墩顶1408.75143.09712.74688.46507.62　　4#墩底4608.471672.26803.532285.825793.75　　4#墩顶4029.281522.72724.45791.23980.54　　5#墩底3767.851754.93821.532270.986346.39　　5#墩顶3249.551598.80725.64822.25925.17　　6#墩底2202.70478.75741.031760.771271.32　　6#墩顶1746.

8、42370.66736.22893.84404.48　　表45#、6#墩连线方向和垂直于连线方向地震输入所得内力值　　位置N(KN)Q-y(KN)Q-z(KN)M-y(KN*m)M-z(KN*m)　　3#墩底1654.64109.80751.421777.72704.92　　3#墩顶1408.83142.89713.28689.01507.69　　4#墩底4608.811674.06804.042287.745800.08　　4#墩顶4029.641524.35724.51791.27981.2