无伸缩缝桥梁动力特性与抗震性能研究

摘要

以福建某简支梁桥为研究背景(该桥在实际工程中已被改造为半刚性整体桥),采用MIDAS/Civil软件将原简支梁桥改造为整体桥、半整体桥与延伸桥面板桥,分别建立了5座桥的全桥有限元模型,分析了它们在地震荷载下的受力差异.结果表明:简支梁桥在地震荷载作用下易引起主梁在桥台处的落梁现象,而无缝桥可有效防止该现象的发生,其中的整体桥表现出更优的抗震性能,更适用于强震区;在地震荷载作用下,无缝桥与简支梁桥的桩基有效作用长度均在0～10D(D为桩径)埋深范围;整体桥桩基在大震作用下的受力性能较好,可更好地保护桩基不被破坏;延伸桥面板桥与传统简支梁桥台底桩身受力相近,其设计可参考现行有缝桥设计规范;无缝桥与传统简支梁桥的墩底弯矩均最大,在该处易形成塑性铰;纵桥向地震荷载作用下,简支梁桥与延伸桥面板桥的主梁受力最不利位置分别出现在跨中与墩顶处,而整体桥、半刚性整体桥与半整体桥出现在台顶处,其受力不利部位在设计中应引起重视;该研究结果可为无缝桥的设计计算与相关规范的制定提供参考.