拱上建筑对主拱抗震性能的影响

摘要

为了研究地震作用下拱上建筑对主拱抗震性能的影响，以3座典型上承式钢筋混凝土拱桥为例(2座梁式拱上建筑和1座拱式拱上建筑),分别建立了非线性动力分析模型。首先，对比分析了梁式拱上建筑的不同布置形式(简支、连续和刚构)对主拱地震响应的影响；其次，基于IDA(incrementaldynamic analysis)探讨了拱上建筑对主拱关键截面损伤的影响；再次，在此基础上提出了响应贡献系数η,来表征拱上建筑对主拱抗震性能的影响程度；最后，从主拱跨径(质量比)和拱上建筑类型(梁式和拱式)等角度阐释了拱上建筑对主拱抗震性能的影响规律。研究表明：梁式拱上建筑的约束作用对主拱地震轴力的影响较大，尤其是最不利的拱脚截面，而对主拱地震弯矩的影响则比较小，当采用约束作用最小的简支拱上建筑时，主拱出现损伤的截面增多，且截面能需比明显更小；主拱跨径增大后，拱上建筑的相对质量比降低，对主拱地震响应和抗震性能的影响也趋于下降；相比梁式拱上建筑，拱式拱上建筑有利于提高主拱的抗震能力，且面内抗震能力受到的有利影响更加明显。

关键词

拱桥 / 拱上建筑 / 主拱 / 抗震性能 / 约束作用 / 质量比