公路交通科技应用技术版2012年12期(总第96期)257作者简介:杨曙岚(1976-),女,江苏靖江人,高级工程师,从事道桥勘察设计及科研。宽幅矮塔斜拉桥抗震分析与设计杨曙岚1,黄方2,王爽3(1.江苏省交通科学研究院,江苏南京210017;2.海军工程大学,湖北武汉430034;3.武汉隆方工程技术有限公司,湖北武汉430034)摘要:以丹阳市齐梁路京杭运河大桥为工程背景,采用大型有限元分析软件Midas/Civil2010建立了空间有限元模型,对该7度区双索面宽幅矮塔斜拉桥进行了动力特性分析及抗震设计,可供其他同类工程参考。关键词:宽幅;矮塔斜拉桥;抗震分析;活动盆式支座力学模型;桩土作用;时程分析中图分类号:U44文献标识码:B1引言自从1994年世界第一座真正意义上的矮塔斜拉桥(日本小田原港桥)正式问世以来,矮塔斜拉桥因其集斜拉桥和梁桥的优点于一身,具有结构受力合理、桥型轻巧美观、简洁流畅、跨径布置灵活、施工方便、经济性好等优点,受到越来越多的桥梁设计人员的喜爱,是近年来兴起的一种新型桥梁结构形式。目前国内外对该桥型动力性能的研究虽然有一些,但对双索面宽幅矮塔斜拉桥的动力特性的研究还是相对较少,因此开展宽幅矮塔斜拉桥的动力特性分析研究,并以此为依据进行抗震设计,可对同类桥梁提供有益的借鉴。2工程概况丹阳市齐梁路京杭运河大桥主桥为70+120+70m双塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥,总体采用塔梁固结、墩梁分离的形式,主梁采用双箱梁加横梁组合体系;桥面全宽43m,采用整体式断面,主塔(即拉索区)设于侧分带,塔中间为双向6车道,塔外侧为非机动道及人行道。桥梁桥型布置如图1、图2所示。图1京杭运河大桥主桥立面、平面布置图3有限元模型及动力特性分析3.1有限元模型根据桥梁结构的总体布置,采用大型有限元分析软件Midas/Civil2010建立了全桥三维有限元模型。主梁及主塔模拟为考虑了剪切变形的三维弹性铁幕辛克梁单元,拉索模拟为考虑了初始几何刚度的桁架单元,全桥共56个桁架单元,拉索与主梁采用刚性连桥隧工程2582012年12期(总第96期)图2京杭运河大桥主桥横断面布置图接。而为了能更好地模拟本桥的宽幅受力特点,上部主体采用“双箱梁+中虚拟纵梁(桥面板)+横梁”的空间梁格模式,双箱梁共划分为316个单元。参考《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)(以下简称08细则)第6.3.7条,活动盆式支座模拟为如图3的双线性理想弹塑性弹簧单元。桩土作用体系采用空间温克尔地基梁模型模拟,在模拟时按照08细则,土体动m值取值为...