發(fā)布時(shí)間：2020-03-04 23:37

【摘要】：斜拉橋縱向一階自振周期簡化計(jì)算對(duì)方案比選和抗震驗(yàn)算均具有非常重要的意義.首先,根據(jù)斜拉橋縱向水平地震慣性力傳遞路徑,建立了固定鉸接體系斜拉橋的雙質(zhì)點(diǎn)模型,采用柔度法推導(dǎo)了固定鉸接體系斜拉橋縱向一階自振周期的簡化計(jì)算公式.其次,基于固定鉸接體系斜拉橋縱向一階振型呈現(xiàn)縱向振動(dòng)與豎向振動(dòng)相互耦合的特點(diǎn),利用能量守恒原理推導(dǎo)了固定鉸接體系斜拉橋縱向一階自振周期的簡化計(jì)算公式.與10座已建斜拉橋的有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果表明,本文提出的2個(gè)簡化公式的計(jì)算精度良好,均可用于固定鉸接體系斜拉橋縱向一階自振周期的簡化計(jì)算.相比之下,柔度法的計(jì)算精度更高,可靠性更好.
【圖文】：

少．為此，本文在分析地震慣性力傳遞路徑的基礎(chǔ)上［１１］，建立了固定鉸接體系斜拉橋的雙質(zhì)點(diǎn)模型，基于柔度法推導(dǎo)了固定鉸接體系斜拉橋縱向一階自振周期的簡化計(jì)算公式．其次考慮到固定鉸接體系斜拉橋縱向一階振型呈現(xiàn)出縱向振動(dòng)與豎向振動(dòng)相互耦合的特點(diǎn)，基于Ｒａｙｌｅｉｇｈ能量法推導(dǎo)了固定鉸接體系斜拉橋的縱向一階自振周期簡化計(jì)算公式．并與國內(nèi)１０座已建斜拉橋的有限元分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證．１地震慣性力傳遞路徑地震作用下斜拉橋主梁、橋面系的水平地震慣性力傳遞路徑如圖１所示．其中，Ｈ為主塔高度，ｈ１為塔頂?shù)街髁褐匦牡母叨�，ｈ２為主梁重心到塔底的高度．圖１水平地震慣性力傳遞示意圖Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｓｅｉｓｍｉｃｉｎｅｒｔｉａｆｏｒｃｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ主梁、橋面系的水平地震慣性力分別通過斜拉索傳遞分量Ｐ１和塔梁間連接裝置傳遞分量Ｐ２給橋塔．對(duì)于固定鉸接體系斜拉橋，主梁、橋面系的水平地震慣性力主要通過塔梁間連接裝置傳至主塔．２柔度法基于圖１所示的斜拉橋水平地震慣性力傳遞路徑，將上塔柱等效質(zhì)量ｍｐ堆聚在上塔柱重心處，，主梁質(zhì)量和下塔柱等效質(zhì)量之和ｍｄ堆聚在下塔柱重心處，塔柱等效質(zhì)量取塔柱質(zhì)量乘以０．１６［１２］，則固定鉸接體系斜拉橋可簡化成雙質(zhì)點(diǎn)模型，如圖２所示．其中，ｈ１ｇ＝１２ｈ１；ｈ２ｇ＝ｈ２；ｕｐ和ｕｄ分別為ｍｐ和ｍｄ的縱向位移．將單位水平力分別單獨(dú)作用在２質(zhì)點(diǎn)處時(shí)質(zhì)點(diǎn)的水平撓度用柔度影響系數(shù)δｉｊ

湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）２０１７年式中：Ｋｐ＝ＥｔＩｐ為主塔彎曲剛度，Ｅｔ為主塔彈性模量，Ｉｐ為塔底截面慣性矩．圖２雙質(zhì)點(diǎn)簡化模型Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｄｏｕｂｌｅ－ｍａｓｓｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｍｏｄｅｌ假設(shè)該雙自由度體系的自由振動(dòng)是簡諧振動(dòng)，忽略拉索的彈性變形和結(jié)構(gòu)的阻尼效應(yīng)，基于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方法可知簡化結(jié)構(gòu)的頻率方程為：Ｍｇδ－１ω２ｇＩ＝０．（２）式中：結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣Ｍｇ＝ｍｐ００ｍp膒苝蘰危洌滬�？~諶岫確ǖ墓潭ń陸?yīng)q逑敵崩拋菹蛞喚鬃哉衿德剩唬晌ノ瘓卣螅劍ǎ保┐朧劍ǎ玻�，可解得：ω２＜倓﹁１＜偒ｈ（２＜偐３ｍ７w瑁常玻紓恚洌瑁保紓瑁ǎ玻紓常恚穡瑁常玻紓恚郟洌藎玻恚穡恚洌瑁玻玻紓玻瑁玻玻紓常瑁保紓瑁ǎ玻紓﹊幔玻玻恚穡恚洌常耍穡瑁常玻紓瑁保紓瑁ǎ玻紓常恚穡恚洌叮耍穡瑁玻玻紓玻瑁玻玻紓常瑁保紓瑁ǎ玻紓郟藎玻ǎ常┮虼耍諶岫確ǖ墓潭ń陸?yīng)q逑敵崩諾淖菹蛞喚鬃哉裰芷諼海裕紓劍撥笑兀紓ǎ矗常遙幔歟澹椋紓枘芰糠ü潭ń陸?yīng)q逑敵崩諾囊喚漬裥鴕災(zāi)魎淖萃湮鰨橛兄髁菏洌菪崩漚峁固氐�，引入翼嶄涃设：１）所有的材翍螓合虎看T桑唬玻┙髁漢橢魎游防�，仅考虑其弯曲变形，不考虑拄u吶ぷ湫�、横舷l湫魏橢嵯蟣湫危伊旱母骱嶠孛嫻鬧行鬧鞴咝災(zāi)嵩諭黃矯婺�；３）成菕伌态蠑n閽匱乜綞

本文編號(hào)：2584863