薄壁高桥墩两个工作性能指标的计算与分析.pdfVIP

维普资讯 第 l6卷第 1期 株 洲 工 学 院 学 报 V01．16No．1 2002年 1月 JournaIofZhuzhouInstituteofTechnology JarL2002 薄壁高桥墩两个工作性能指标的计算与分析 谭礼陵．袁锦根 (中南大学 铁道校区 土木建筑学院，瑚南 长抄 410075) 摘 要：推导出薄壁高桥墩 自振额率的计算套式，并将谈套式计算结果与有限单元法计算 值进行 了分析与比较。在用瑞利一里兹法和有限元法计算墩顶水平位移的同时，对由竖向荷栽 作用所产生的几何非线性对墩项水平位移的影响作了初步分析 关键词：高桥墩；自振频率；水平位移；几何非线性；能量法 中田分类号：U443．22 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008--2611{2002)0l一0086—03 AnalysisandCalculationofTwoOperational IndexesofThinHigherBridgePiers TAN Li—ling，YUANJin-gen (CivilEngineeafing[tmtitu~e，Cemta|SouthUniveI y【，Changsh~410075．Chi吼) Abstract：Equivalentstiffnessmethodproposedby theauthorsisusedtOcalculatefree— vibration ofthinhighbridgepiers，then theresultofcalculation isanalyzedandcompared withthatofFEA method．Theinfluenceofgeometricnon-linerproblemscausedbyvertical forceonlateraldisplacementatthetopofthepierisalsodiscussedwhenitiscomputedby theRayleigh--RitzmethodandFEA method． Keywords：higherbridgepier；free-vibrationfrequency；lateraldisplacement；thegeomet— ticnon—liner{energymethod 随着我国实施西部大开发战略，在今后的数年内， 常用的线性等截面构件计算公式 的基础上 ，引入等效 西部铁路的建设必将迎来前所未有的发展机遇，由于 刚度计算 自振频率+并考虑了几何非线性对墩顶水平 西部多为山区，很多桥梁都须跨越高山深谷 ，因此许多 位移的影响，实例计算表明，本文的计算方法过程简 桥墩也相应要设计成薄壁高桥墩的形式 (高度常在 7O 捷 ，精度较高。 ～ 100m左右) 由于薄壁高桥墩属于长细 比比较大 的轻型柔性墩 ，在荷载的作用下所产生墩顶水平位移， 1 基本假定 以及在风、地震、列车荷载等动力荷载作用下引起的振 动问题，成为高桥墩设计的控制条件。快捷而准确地 1)高桥墩的横截面是线性变化的，其母线与中轴 计算 自振频率与墩顶水平位移是桥墩动力分析的前 线之间的夹角较小(n常为 r左右)，不考虑墩底 的转 提。实用计算方法中的瑞荆法和等效质量法计算过程 动，将其视为底端固结的悬臂杆，其计算简图见图 1 清晰、使用方便，适用于手算 ；在工程中得到广泛应用， (a)所示 ； 但在变截面薄壁