5、南岸引桥结构抗震性能分析（32.7mT梁、55+82+55m连续箱梁）
5.1结构动力特性分析
5.1.1计算图式
主桥边墩通过加载其相邻跨的节点质量于边墩顶的方式来近似考虑相邻跨的影响。
计算纵向地震作用时不考虑活载引起的地震作用，计算横向地震作用时考虑需活载的影响，其活载选定如下：根据《铁路桥涵设计基本规范》，采用各线列车活载总和的45%，活载作用于轨顶以上2m处，中-活载根据等效换算均布荷载K0选取，转化为节点力，均布施加于对应高度的节点（节点采用刚臂连接于桥面对应线位处），并采用荷载转化为质量方式来实现转化50%活载引起的地震作用。
抗震分析中，取前100阶振型，振型组合按CQC方法进行。地震输入采用两种方式：①水平纵向+竖向；②水平横向+竖向；方向组合采用SRSS法。
本桥主梁、桥墩以及承台采用梁单元模拟，成桥状态下结构计算图示见下图所示：
图5-1 成桥状态计算图式
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5.1.2边界条件
本桥成桥状态的边界条件如下（见表5-1）：
表5-1 成桥状态结构各部位边界条件 部位 桩底 主桥11#墩与铁路梁交接处 S01#～S10#墩与铁路梁交接处 S11#墩与铁路梁交接处 S12#墩与铁路梁交接处 S13#墩与铁路梁交接处 S14#交接墩与铁路梁交接处 S15#墩与铁路梁交接处 S16#墩与铁路梁交接处 S17#墩与铁路梁交接处 S18#墩与铁路梁交接处 主桥11#墩与公路梁交接处 S01#墩与公路梁交接处 S02#墩与公路梁交接处 S03#墩与公路梁交接处 S04#墩与公路梁交接处 S05#交接墩与公路梁交接处 S06#墩与公路梁交接处 S07#墩与公路梁交接处 S08#墩与公路梁交接处 S09#墩与公路梁交接处 S10#墩与公路梁交接处 △x 1 0 1 0 KC(GD) KC(ZX) 0 1 1 1 0 KC(ZX) KC(ZX) KC(ZX) KC(GD) KC(ZX) KC(ZX) KC(ZX) KC(GD) KC(ZX) KC(ZX) KC(ZX) △y 1 1 1 1-左 KC(GD)-右 KC(GD) KC(GD) KC(GD)-左 1-右 1 1 1 1 KC(GD) KC(GD) KC(GD) KC(GD) KC(GD) KC(GD) KC(GD) KC(GD) KC(GD) KC(GD) KC(GD) 成桥状态 △z θx 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 θy 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 θz 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 注：△x、△y、△z：分别表示沿纵桥向、横桥向、竖桥向的线位移，θx、θy、θz分别表示绕纵桥向、横桥向、竖桥向的转角位移，1—约束，0—放松, KC(GD)-固定型摩擦摆支座，KC(ZX)-纵向活动型摩擦摆支座。
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双曲面球形摩擦摆减隔震支座采用理想双线性模型进行计算分析，其动力设计参数见下表5-2所示：
表5-2 双曲面球形摩擦摆减隔震支座的动力设计参数 支座 位置 公路 支座 公路 S01#～S04# 支座 公路 S05# 支座 公路 S06#～S10# 支座 铁路 支座 铁路 支座 铁路 支座 铁路 支座 支座 恒载恒、活载 球心反力 反力和 距 （KN） 11# 2800 （KN） 5000 （m） 2.5 摩擦 系数 / 0.03 支座 屈服力 kN 84 屈后 刚度 （kN/m） 1120 屈前 刚度 （kN/m） 42000 墩号 6000 8000 2.5 0.03 180 2400 90000 2800 5000 2.5 0.03 84 1120 42000 6000 8000 2.5 0.03 180 2400 90000 S11# S12# S13# S14# 6000 29000 29000 6000 8000 40000 40000 8000 3 5 5 3 0.03 0.03 0.03 0.03 180 870 870 180 2000 5800 5800 2000 90000 435000 435000 90000 30
桩-土-结构动力相互作用采用等效嵌固简化分析模型，其计算桩长见下表所示：
表5-3 桩基础建模桩长（按一般冲刷考虑）
墩号 11# S1#-S10# S11#-S18# 桩自由长度(m) 桩变形系数α 嵌固长度（m） 建模桩长(m) / / / / / / / / / 6 6 6 31
5.1.3 结构动力特性
本桥双曲面球形摩擦摆支座未起作用时（隔震前），其成桥状态振型特点见表5-4，结构主要的振型图见图5-2。
表5-4 成桥状态动力特性（隔震前） No 1 2 7 11 20 振型主要特性 合建段主梁第二联纵向一致振动 合建段主梁第一联纵向一致振动 82m跨铁路主梁纵向一致振动 合建段主梁横弯 82m跨铁路主梁横弯 自振频率 f(Hz) 0.216 0.281 0.564 0.787 1.015 圆频率 ω（r/s） 1.360 1.766 3.544 4.943 6.379 自振周期 T（s） 4.621 3.559 1.773 1.271 0.985
(a) Mode 1 振型图
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