為研究多維地震作用下連續梁橋伸縮縫處的碰撞效應,基于接觸單元法中Kelvin碰撞模型,利用Ansys建立了全橋有限元分析模型,并將EI地震波分為單向地震、雙向地震、考慮扭轉分量的多維地震3種不同工況,對比分析了3種地震作用工況下的連續梁橋伸縮縫處單邊碰撞效應對梁體位移、墩頂位移及梁體應力的影響。研究結果表明:3種不同工況地震波作用下,考慮扭轉分量的地震波作用工況下碰撞效應對橋梁結構的影響尤為顯著,且碰撞效應對梁體各跨跨中的壓應力影響非常明顯,碰撞效應下橋梁跨中最大壓應力結果為不考慮碰撞效應結果的7.8倍。 

【文章來源】：中外公路. 2020年04期 第162-165頁 北大核心

【文章頁數】：4 頁

【部分圖文】：

Kelvin碰撞模型及碰撞力-位移模型

所建Ansys有限元分析模型中實體單元用作主梁與橋墩模擬,通過梁單元與殼單元組合模擬支座,模型共計殼單元140個,梁單元120個,實體單元415 277個及變形單元427 381個。鑒于該文主要分析地震作用下連續梁橋伸縮縫處的單邊碰撞反應,故僅于結構伸縮縫位置采用Ansys中Combin40組合單元建立碰撞單元,采用箱式彈簧單元模擬支座阻尼,橋面與支座連接采用綁定接觸。該模型單元繁多,網格劃分密集、精細度高,全橋模型無法體現結構伸縮縫處精細化模擬,特提取結構伸縮縫處局部有限元模型圖如圖2所示。4 地震作用下的碰撞效應分析

由圖3、4可知:有無碰撞作用對梁體切向位移的變化有很大影響,且梁體切向位移的變化在不同地震作用工況下的碰撞反應也不一致,根據整體結果分析可知,主梁向較大碰撞力一側的運動趨勢會因伸縮縫處的碰撞力而受限制,且會讓主梁產生向碰撞力較小方向運動的趨勢。不同地震工況下碰撞作用導致的主梁切向位移變化趨勢不一致;主梁在受碰撞力作用時有向外即遠離伸縮縫運動的趨勢,且該碰撞力會阻礙主梁向內即靠近伸縮縫運動。圖4 各跨主梁跨中徑向（縱橋向）位移峰值對比

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2909326