高墩大跨度连续刚构桥的动力力学特性分析思考

摘要

连续刚构桥是预应力混凝土连续梁桥中一种特殊结构型式，即是一种桥墩主墩与上部结构主梁固结的预应力混凝土连续梁桥。连续刚构桥多用于山区环境中，充分利用其跨径大、桥墩高的优点，完成对河谷、峡沟的跨越。其中，连续刚构桥的桥墩高度较大、桥墩柔性较强，且河谷、峡沟处风力往往较大，对连续刚构桥梁的动力影响较为突出。因此，连续刚构桥的动力研究分析，是连续刚构桥研究中的一个重难点。本论文为了研究高墩大跨连续刚构桥动力特性的影响，以国内某大桥为工程背景，利用有限元软件Midas Civil 2023建立主桥三维模型，从桥梁自震频率、地震反应谱、车桥耦合动力、桥墩高度、动力特性优化等方面分析该桥梁的动力特性。结果表明：主桥的自振频率与墩梁刚度比的变化呈正相关关系，变化速率呈先大后小的趋势；主桥的1阶纵向频率受主墩高度变化影响也很大，变化幅度大于50%。本论文研究结论可为高墩大跨连续刚构桥的动力分析设计提供参考和指导。