隔震桥梁地震响应非线性分析

使用铅芯橡胶支座(LRB)作为隔震设备,分析了一个典型3跨连续梁桥在4种地震作用下的系统响应。采用Bouc-Wen模型模拟LRB的力变形非线性行为,使用有限单元方法建立系统刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵,使用龙格库塔法求解非线性方程。研究的重要参数包括桥墩的刚度、支座的屈服强度及屈服后周期,评价的主要依据是主梁振动加速度、桥墩支座位移、桥台支座位移及桥墩底部剪力和弯矩。结果表明:桥墩刚度对地震响应的隔震效果有很大的影响,随着桥墩刚度的减小,隔震效果降低,而LRB对桥墩刚度较大的桥梁有很好的隔震效果;LRB的屈服强度和屈服后周期均对隔震效果有一定的影响,不同的地震激励对系统的影响不同,对某种地震激励,存在一个最优的LRB屈服强度。

斜拉桥拉索-阻尼器系统非线性响应分析

考虑索的抗弯刚度、垂度及几何非线性的影响,得出了索-阻尼器系统的空间非线性振动偏微分方程,用中心差分法将微分方程在空间内离散,导出了系统的非线性振动常微分方程组。结合Newmark法及虚拟力法提出了一种用于求解非线性振动瞬态响应的杂交分析算法。并以典型的斜拉桥拉索为研究对象,给出了数值算例,并与Runge-Kutta直接积分法进行了比较,说明了杂交算法的准确性及有效性。