近場地震動作用下勁性骨架混凝土拱橋地震響應分析

曾憲帥

（核工業西南勘察設計研究院有限公司，四川 成都 610000）

勁性骨架混凝土拱橋是以鋼管混凝土為勁性骨架，外掛模板分段分環澆筑外包混凝土形成主拱結構的大跨度鋼筋混凝土拱橋，具有跨越能力大、變形小特點與優越的結構動力性能[1]。

方春平等[2]通過計算分析勁性骨架拱橋得到了起控制作用的地震輸入方式以及拱圈內力的變化規律。謝松茂[3]研究了大跨度勁性骨架拱橋在地震作用下的傳力機理、內力分布及變形狀態。Zhao 等[4]研究了非平截面應力對勁性骨架拱橋抗震性能的影響。綜合研究現狀發現，目前對勁性骨架拱橋在近場地震作用下響應的探究較少。由于近場地震動具有自身特殊的方向性效應、滑沖效應以及上盤效應等性質，對橋梁結構造成了巨大的威脅[5]。因此，有必要對近場地震動作用下勁性骨架拱橋的地震響應進行分析。

該文以1 座高速鐵路上承式勁性骨架混凝土拱橋為工程實例，基于OpenSEES 建立橋梁非線性數值模型，通過非線性動力時程分析方法分析了近、遠場地震動作用下勁性骨架拱橋的地震響應。研究結果對近斷層區域內同種鐵路橋型的抗震減震研究具有一定的指導意義。

1 工程概況

該文以1 座跨度為340 m 的上承式鋼管混凝土勁性骨架拱橋為研究對象，其總體布置如圖1 所示。拱橋豎直平面內矢高74 m，矢跨比為1/4.595，拱軸線采用拱軸系數m=3.2 的懸鏈線。主拱圈平面為提籃形，采用箱型肋拱截面，分叉段拱肋截面為單箱單室截面，拱圈合并段為單箱三室截面。……