大跨度曲线斜拉桥地震动最不利入射角度研究

曲线斜拉桥是主梁沿线路走向呈曲线型布置的斜拉桥,由于其具有曲线形的主梁,从而在弯扭耦合效应下表现出空间耦联性。这使得斜拉索的空间布置和受力复杂化,塔、梁、索三者组成的整体结构在动力作用下的受力状态变得十分复杂。鉴于曲线斜拉桥的空间耦联特性,在进行地震响应分析时,需要确定水平方向地震动的最不利入射角度,以获得曲线斜拉桥在地震动作用下的最大响应量。文章基于Bresler屈服面函数,利用水平双向反应谱法考虑了水平方向内两个正交方向的地震动,并且基于振型组合的CQC法,推导了曲线斜拉桥地震动的最不利入射角度。以某座主跨285m的混凝土Π型主梁双塔双索面曲线斜拉桥为工程背景,采用有限元方法通过改变地震动的入射角度来得到结构地震响应量随地震动入射角度变化的情况,验证了该方法的正确性。结果表明:该方法能较好地确定地震动最不利入射角度;地震动入射角度对曲线斜拉桥的地震响应量有很大的影响,不能只对曲线斜拉桥用单一方向的地震动进行地震响应分析。