本文通过采用有限元软件计算地震作用下斜拉桥联塔结构的内力和位移，研究了联塔结构对地震作用的反应，可以看出对称双塔联体结构有利于抗震。
1 引言
斜拉桥是由梁、塔、索三种基本构件组成的桥梁结构体系，梁塔是主要的承重构件，借助斜拉索组合成整体结构。在斜拉桥的发展过程中，有关桥塔形状出现了许多变化，斜拉桥桥塔具有空间受力的特性，理论上应采用空间结构来分析。在斜拉桥的结构动力分析中，振型是空间分布的，必须使用三维空间有限元方法。
地震是一种破坏性非常严重的灾害，桥梁作为陆地交通重要的组成部分，是震后救灾、恢复重建不可缺少的交通工程。斜拉桥塔是斜拉桥受力体系的重要组成部分，因此斜拉桥塔在地震中的动力响应规律的研究与抗震分析，对提高桥梁在地震中的抗力具有极其重要的意义。
本文以甬江特大斜拉桥为工程背景，采用桥梁有限元软件对该桥双塔横向关联这一特殊形式对地震响应进行系统分析和讨论。
2 工程概述
甬江特大桥位于宁波绕城公路东段跨越甬江处，是连接镇海区和北仑区的重要桥梁，是宁波绕城公路东段的重要组成部分。甬江特大桥的跨径组成为63＋132＋468＋132＋63m，共分两幅，两幅桥的主梁相互独立；两主塔在其横梁上下部的一段区域内连接在一起(联塔位置)，索塔选用钻石型，索塔上塔柱在其顶部区域通过混凝土板相联(称为塔柱结合部)，大桥为采用联塔四索面分幅预应力混凝土主梁斜拉桥，其最大的创新在于横向将两塔相联成为一个整体。桥梁布置如图3-1所示。
图3-1 甬江斜拉桥索塔图
3 有限元分析计算
利用通用有限元软件MIDAS,建立甬江斜拉桥空间动力模型进行抗震性能分析，采用变截面三维梁单元模拟桥塔，有限元模型见上图。
根据《公路工程抗震设计规范》(JTJ094-89)，甬江斜拉桥地震响应分析中，工程场地基本烈度为Ⅶ度，阻尼比参照其他斜拉桥取为0.012，结构重要性系数取1.7，水平地震系数取0.1，竖向地震输入反应谱取水平方向输入的1/2。地震响应分析时，为保证计算精度，取前150阶振型，按CQC法进行组合。地震输入方式考虑三种，即三个方向单向地震输入。地震组合按第I种最不利方式进行以下三类组合:
①Ux+0.3Uy+0.3Uz
② 0.3Ux+Uy+0.3Uz
③0.3Ux+0.3Uy+Uz
按照反应谱分析，计算结构最大地震响应结果如下：
1. 单向地震作用下位移的响应
水平地震对桥塔产生的作用要远大于竖向地震作用，因此只考虑水平地震作用下桥塔的位移，如表3-1所示。
表3-1 单向地震作用下桥塔位移峰值
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指标
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反应谱
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X向
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Y向
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左塔位移（mm）
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91
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61
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右塔位移（mm）
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90
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60
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