为研究地震作用下 ，钢筋混凝土曲线梁桥中横系梁设置位置 、刚度 对结 构受力的影响规律 ，以设置 2道横 系梁 的双柱 墩 曲线梁桥为背景 ，考虑 曲线 梁桥 的弯扭耦 合效 应和主梁间 的非 均匀碰撞 效应 ，运用 大型有 限元软 件 ABAQUS建立 桥梁 的 三维 多 尺 度模 型 ，设 置 6种 横 系梁 位 置 工 况 ，采 用 时 程 分 析 法 分 析 不 同位 置 横 系 梁 对 桥 梁 主 梁 、支 座 和 桥 墩 的 地 震 反 应 影 响 。 最后 ，选择上述计算结果 中较 为合 理的工况为背景 ，进 一步 研究横 系梁刚度 对桥梁 地震反 应的影 响。研究结果 表 明：横 系梁 位置的变化对地震 作用下 曲线梁桥 的主梁横 向位移 、支座 受力 、墩顶横 向位移及 墩底 扭矩有 比较 明显 的影 响；横 系梁沿墩 柱 较为均匀地分布时 ，对桥 梁地 震反应行为最为有利 ；适 当地提高横 系梁刚度可 以减 小桥 梁的地震反应 。 关 键 词 ：混凝 土桥 ；曲线 梁桥 ；双 柱 墩 ；横 系 粱 ；地 震 ；受 力 ；多尺 度 模 型 中 图 分 类 号 ：U448．21；U448．22；U442．55 文 献 标 志 码 ：A 文 章 编 号 ：1671—7767(2015)03—0075—07 1 引 言 目前 ，城 市 曲线 桥 梁 与 山 区 曲线 桥梁 中运 用最 为 广泛 的 墩 台为 柔 性 墩 台 ，其 中 双 柱 形 式 最 为 常 见 E 。在 横桥 向地 震 激 励 下 ，双 柱 间往 往需 要 加设 横 系梁 来保 证其 整体 性 ，一 方 面使其 工作 步调 一致 ， 防止过 早落 梁 ，另一 方面 ，防止 双柱受 力 不均 而导 致 柱 体脆 性破 坏 、倒 塌 ，横 系梁 的合理设 置 还能 为桥 梁 体 系进 行有 效 的耗能 减震 [2 ]。 沈 星 等运 用 Pushover分 析方 法 研 究 了 横 系 梁 刚度 对墩 柱 抗 震 的影 响 ；刘 一 波口 等 从静 力 学 角 度 出发 ，研 究 了横 系梁位 置对 墩柱 弯矩 分布 的影 响 ； 兰峰 l_8等用 反应谱 法 研究 了 中小跨径 双 柱式 高墩 桥 梁 的横系 梁抗 震性 能 ，研 究 表 明横 系 梁对 下 部 结 构 的 内力分 配影 响很 大 ，合 理 地 设 计 横 系梁 能 够 有 效 的提 高横 桥 向 刚度 、调 整 下 部 结 构 内 力 。梁 雄凹 等 研 究 了柱 间 系梁对 双 圆柱 高 墩受 力 的影 响 ，结 果 表 明横 系梁 对桥 墩顺 桥 向稳 定 性 、强 度 及 配筋 无 有 利 影 响 ，其 主要作 用 是 改 善 下 部结 构 横 桥 向受 力 。商 宇[1。]等基 于 OpenSees软件 ，研 究 横 系 梁 对 无 盖 梁 双柱 墩及 其基 础 的地 震 反 应 影 响 ，研 究 表 明横 系梁 可 以显著 减小 墩柱 地 震 反 应 ，但 会 使 基 础反 应 稍 有 增加 。黄 德 耕[1嵋等 针 对 钢 筋 混 凝 土 刚 架 拱 桥 的病 害 ，采用 附加 型钢 梁加 固法对 横 系梁进 行加 固 ，研 究 结果 表 明 ，附加型 钢 梁 加 固法 能 够 提 高 桥 梁 的横 向 刚度 、改 善桥梁 的动力性能 、提高桥 梁的稳定 承载力 。 以上 研 究 表 明 ，横 系梁 对 钢筋 混 凝 土双 柱 墩顺 桥 向的工 作能 力基 本 无 影 响 ，但 对 于其 横 桥 向的 动 力性 能与 抗震 工作 能 力 有 不 可忽 视 的影 响 ，且 这 种 影 响在无 帽梁 的钢 筋混凝 土 柔性 双柱 墩 中表 现 的相 对 明显 。为研 究地 震 作 用 下 ，钢 筋 混凝 土 曲线 梁 桥 中横 系梁 设 置位置 、刚度对结 构受 力 的影 响规律 ，本 文 通过建 立混 凝 土 曲线 梁 桥 多 尺 度损 伤 模 型 ，考 虑 曲线梁桥 中 比较典 型 的弯扭 耦合 效应 和主 梁 的非均 匀 碰撞效 应 的影 响 ，研 究无 帽梁 双 柱 墩 的横 系梁 位 置 和刚度对于钢 筋混凝土 曲线 梁桥强震反应 的影响 。 2 多尺度模 型 的建 立 采 用大 型 有 限元 软 件 ABAQUS(6．12)建 立 一 座 3跨 曲线 梁 桥 有 限元 模 型 (见 图 1)，单 跨 圆 心 角 为 13．77。，半 径 R一66m，上 部 箱 梁 宽 9．2m，支座 为板式 橡胶 支 座 ，下部 双柱 墩 高 30m，圆形 实 心混 凝 土柱 直 径 为 1．4m，双 柱 圆 心 间距 为 5m。其 中 横 系梁 尺寸 按《公 路 钢 筋 混 凝 土及 预应 力 混凝 土桥 涵 设计 规 范 》(JTG D62— 2012)规 定 取 值 ，取 宽 × 高 一1．0m×1．2m。柱体 配筋按 规 范取 。 2．1 材料 模拟 主梁用 壳 单 元 和 实 体 单元 结 合 模 拟 (见 图 2)， 其 中两联相 接 处附 近用 实体单 元模 拟其 损伤 和碰撞 效 应 ，主梁 中段 用壳 单元来 模 拟其 弯扭耦 合效 应 。 主梁材 料 采用 C50混 凝 土 ，中部壳 单 元 定 义 为

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