长输管道悬索跨越结构抗震性能的试验研究

本文以一实际长输管道悬索桥跨越工程为原型,制作了缩尺比例为18的试验模型,对试验模型的模态、抗震性能进行了白噪声和不同强度的ElCentro波输入下的试验研究以及有限元分析。试验结果表明试验模型的自振频率随地震强度的增加而降低,最大降低20%;试验模型的最大地震反应为塔架顶部的纵向振动,加速度达1.75g,折合原型为1.62g,动力放大系数为5.47。管道的地震反应以横向振动为主,最大加速度达1.21g,折合原型结构为1.12g,动力放大系数为2.63。试验过程中,输入的最大横向和竖向地震反应加速度折合原型均超过0.4g,但模型构件未发生破损,结构体系保持稳定,表明悬索跨越结构具有抗御地震烈度9度而保持使用功能的能力。不同强度的地震动作用下,钢索与管道的内力分配改变,钢索具有调节结构体系构件受力的重要机能,有限元分析结果与试验结果比较吻合。