自锚式双塔悬索桥在近场与远场地震作用的动力响应

蓝先林 徐向东 周 潇 唐 志 杜 镔

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司 贵阳 550081)

随着川藏线的逐步建设，我国会涌现出更多的跨断层和近断层附近的桥梁。而自锚式悬索桥是总多桥梁类型中的一种。其内力为自平衡状态，不设置地锚，与大地接触点较少，加劲梁承受较大轴向压力。在近断层脉冲等地震作用下其受力性能复杂，因此有必要对其进行专门的抗震分析。

自锚式悬索桥形体优美，无强大的地锚，受地形影响小，目前常有独塔[1,2]、双塔及多塔[3]自锚式悬索桥几种形式。自锚式悬索桥为缆索承重结构，其几何非线性[4]和刚度分配[5]体系严重影响着其自振特性[6]和动力特性[7]。对于处在跨断层和近断层附近的悬索桥，其往往要承受较大的空间变化地震动，常常受行波效应[8]、速度脉冲效应[9]的影响。近场地震[10]与远场地震[11]其包含的能量千差万别，非脉冲与脉冲型地震动对桥梁结构的破坏也不容忽视。因此探究自锚式悬索桥在近场、远场、脉冲和非脉冲作用下的地震响应将显得十分有必要。

基于上述研究，本文以某自锚式双塔悬索桥为研究对象，基于sap2000建立该悬索桥三维空间有限元模型，探究近场、远场、脉冲和非脉冲作用下的动力响应，为同类桥梁研究做参考。

1 工程背景及有限元模型

1.1 背景+有限元模型

本文以某双塔自锚式悬索桥为研究对象，其跨径组成为：(80+180+80)m。主梁为宽30m的扁平钢箱梁，门架式桥塔，桥塔采用变截面混凝土箱形截面，C50混凝土。……