·1236· 工程科学学报，第37卷，第9期 处的梁间碰撞作用.研究表明，加设游间量为0.05m 游间量值 的拉索，其梁间碰撞次数为15次，较无连梁装置时增 表1为不同游间量时9墩处梁间碰撞力·在天津 加1次，变化基本可以忽略不计，而梁间最大碰撞力为 波作用下，9墩处的梁间最大碰撞力随着游间量值的 30.956MN,较无连梁装置时减小52.99%，变化显著. 增大而增大，且拉索游间量越大，游间量值对曲线弯桥 图14为连梁拉索在不同地震动和游间量值作用 梁间碰撞力的影响越显著.游间量值增大至0.10m 下的轴力响应最大值.对于本曲线弯桥，随着游间量 时，梁间最大碰撞力变为32.97MN,增大6.5%：而随 值的增大，拉索轴力呈减小的趋势，并且曲线逐渐变 着游间量的继续增大，梁间最大碰撞力继续呈增大的 缓，即拉索游间量越大，游间量值对连梁拉索的轴力的 趋势.对兵库县南部地震动和日本海中部地震动作用 影响减弱.对于不同类型地震波，兵库县南部地震动 下梁间碰撞力差别不是很大 作用下对拉索轴力的影响显著。以兵库县南部地震动 表1不同游间量下9·墩的梁间碰撞力 为例，游间量由0.05m增大至0.10m时，连梁拉索最 Table 1 Collision force of 9 pier between beams with different expan- 大轴力变为6.91MN,减小13%：而随着游间量增大至 sion joints MN 0.15m时，其最大轴力为6.10MN,减小10%.因此， 游间量/m 连梁装置游间量的选取要充分考虑游间量大小对拉索 地震波 0.05 0.10 0.15 轴力的影响，在保证曲线弯桥位移合理（即常时连梁 天津波 30.96 32.97 40.57 装置处于松弛状态)的情况下，尽量增大拉索装置的 兵库县南部地震动 17.50 17.50 17.50 日本海中部地震动 21.63 22.59 22.21 3.4游间量对墩底塑性开展的影响 5 量一天津波(620cm·s4 图15为曲线弯桥安装连梁装置前后墩底弯矩曲 。一兵库县南部地震动620cm·) 率关系（游间量为0.05m的连梁装置）.在天津波 ▲一日本海中部地震动(620cm·s (620cms2)作用下，有连梁装置时4墩处的墩底最 3 连梁拉索装置 大曲率为0.001248m,较之无连梁装置时减小28%， 其对应的墩底弯矩为23.9MN·m,较之无连梁装置时 减小25%：有连梁装置时6墩处的墩底最大曲率为 0.05 0.10 0.15 0.00171m',与无连梁装置时相比减小60%，其对应 游间量m 的墩底弯矩为31.0MN·m,与无连梁装置时相比减小 图14 不同地震波作用下游间量对连梁拉索装置轴力的影响 18%.另外，有连梁装置时滞回环包围的面积较无连 Fig.14 Influence of expansion joint on the axial force of the cable 梁装置时的面积小，墩底的塑性开展较小. unseating-prevention device under different ground motions 40 (a) 40b) 30 0 游间量0.05m 无连梁装置 20 20 10 10 0 0 -10 -10 -游间量0.05m ……无连梁装置 20 -30 30 _0001 0 0.001 0.002 0.003 0 -0.002 0 0.002 0.004 曲率/ml 曲率m 图15连梁装置对墩底弯矩一曲率关系的影响.()4*墩：(b)6墩 Fig.15 Influence of the unseatingprevention device on the relationship between the moment and curvature of the curved bridge:(a)4pier:(b) 6pier 曲线弯桥非线性碰撞反应特性分析采用E2地震 图16为不同地震波下游间量与墩底曲率的关系。 水平作用下的地震峰值加速度.经计算可得，曲线弯 如图16(a)中3、4和6墩底曲率都小于其未加设连 桥桥墩各截面抗弯承载力参数如表2所示. 梁拉索装置的曲率值，与无连梁装置比较可得，其曲率工程科学学报，第 37 卷，第 9 期 处的梁间碰撞作用． 研究表明，加设游间量为 0. 05 m 的拉索，其梁间碰撞次数为 15 次，较无连梁装置时增 加 1 次，变化基本可以忽略不计，而梁间最大碰撞力为 30. 956 MN，较无连梁装置时减小 52. 99% ，变化显著． 图 14 为连梁拉索在不同地震动和游间量值作用 下的轴力响应最大值． 对于本曲线弯桥，随着游间量 值的增大，拉索轴力呈减小的趋势，并且曲线逐渐变 缓，即拉索游间量越大，游间量值对连梁拉索的轴力的 影响减弱． 对于不同类型地震波，兵库县南部地震动 作用下对拉索轴力的影响显著． 以兵库县南部地震动 为例，游间量由 0. 05 m 增大至 0. 10 m 时，连梁拉索最 大轴力变为 6. 91 MN，减小 13% ; 而随着游间量增大至 0. 15 m 时，其最大轴力为 6. 10 MN，减小 10% ． 因此， 连梁装置游间量的选取要充分考虑游间量大小对拉索 轴力的影响，在保证曲线弯桥位移合理( 即常时连梁 装置处于松弛状态) 的情况下，尽量增大拉索装置的 图 14 不同地震波作用下游间量对连梁拉索装置轴力的影响 Fig． 14 Influence of expansion joint on the axial force of the cable unseating-prevention device under different ground motions 游间量值． 表 1 为不同游间量时 9# 墩处梁间碰撞力． 在天津 波作用下，9# 墩处的梁间最大碰撞力随着游间量值的 增大而增大，且拉索游间量越大，游间量值对曲线弯桥 梁间碰撞力的影响越显著． 游间量值增大至 0. 10 m 时，梁间最大碰撞力变为 32. 97 MN，增大 6. 5% ; 而随 着游间量的继续增大，梁间最大碰撞力继续呈增大的 趋势． 对兵库县南部地震动和日本海中部地震动作用 下梁间碰撞力差别不是很大． 表 1 不同游间量下 9# 墩的梁间碰撞力 Table 1 Collision force of 9# pier between beams with different expan￾sion joints MN 地震波 游间量/m 0. 05 0. 10 0. 15 天津波 30. 96 32. 97 40. 57 兵库县南部地震动 17. 50 17. 50 17. 50 日本海中部地震动 21. 63 22. 59 22. 21 3. 4 游间量对墩底塑性开展的影响 图 15 为曲线弯桥安装连梁装置前后墩底弯矩曲 率关系( 游 间 量 为 0. 05 m 的 连 梁 装 置) ． 在 天 津 波 ( 620 cm·s － 2 ) 作用下，有连梁装置时 4# 墩处的墩底最 大曲率为 0. 001248 m － 1 ，较之无连梁装置时减小 28% ， 其对应的墩底弯矩为 23. 9 MN·m，较之无连梁装置时 减小 25% ; 有连梁装置时 6# 墩处的墩底最大曲率为 0. 00171 m － 1 ，与无连梁装置时相比减小 60% ，其对应 的墩底弯矩为 31. 0 MN·m，与无连梁装置时相比减小 18% ． 另外，有连梁装置时滞回环包围的面积较无连 梁装置时的面积小，墩底的塑性开展较小． 图 15 连梁装置对墩底弯矩--曲率关系的影响． ( a) 4# 墩; ( b) 6# 墩 Fig． 15 Influence of the unseating-prevention device on the relationship between the moment and curvature of the curved bridge: ( a) 4# pier; ( b) 6# pier 曲线弯桥非线性碰撞反应特性分析采用 E2 地震 水平作用下的地震峰值加速度． 经计算可得，曲线弯 桥桥墩各截面抗弯承载力参数如表 2 所示． 图 16 为不同地震波下游间量与墩底曲率的关系． 如图 16( a) 中 3# 、4# 和 6# 墩底曲率都小于其未加设连 梁拉索装置的曲率值，与无连梁装置比较可得，其曲率 ·1236·