考慮地形影響的多點(diǎn)輸入下大跨橋梁地震反應(yīng)及碰撞反應(yīng)分析.pdf

1、大跨度橋梁的地震響應(yīng)分析一直是橋梁工程行業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)問題，傳統(tǒng)橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)程分析都是基于地面運(yùn)動在整個(gè)基礎(chǔ)范圍內(nèi)一致的假定，但是對于大跨度橋梁結(jié)構(gòu)這種假定并不符合實(shí)際情況。因?yàn)榈卣饡r(shí)從震源釋放出來的能量以地震波的形式傳至地表，而地表各點(diǎn)接收到的地震波是經(jīng)由不同的路徑、不同的地形地質(zhì)條件而到達(dá)的，因而反映到地表的震動必然存在差異。是否考慮這種效應(yīng)的影響，大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析結(jié)果將存在很大的差異。大量的震害也表明，地表地形對地面運(yùn)動

2、有很強(qiáng)的放大和縮小作用，直接影響到震害的分布，因而也對橋梁震害有很大的影響。本文結(jié)合西部山區(qū)不斷涌現(xiàn)的高墩梁式橋?yàn)檠芯繉ο?，探討了地形影響的橋梁地震反?yīng)和碰撞反應(yīng)規(guī)律。主要內(nèi)容如下：
　　 ⑴高墩梁式橋在西部的山區(qū)不斷涌現(xiàn)，由于跨越地形復(fù)雜，河谷、深溝眾多，導(dǎo)致橋墩各支承點(diǎn)的地震動輸入有很大的不同。本文考慮地震動在復(fù)雜地形條件下的各種效應(yīng)，分析了均勻粘彈性半空間上局部相鄰對稱山脊平臺加河谷地形對地震波的散射作用，分析了各個(gè)控制觀

3、測點(diǎn)在單脈沖輸入下的反應(yīng)、傳遞函數(shù)以及在實(shí)際近斷層大速度脈沖地震動輸入下的時(shí)程反應(yīng)。結(jié)果表明：山脊平臺各點(diǎn)放大效應(yīng)十分明顯，山脊平臺和山坡的地形突變處出現(xiàn)最大放大倍數(shù)，山坡點(diǎn)和山腳點(diǎn)呈縮小趨勢，峽谷各點(diǎn)放大現(xiàn)象顯著，尤其是峽谷和山腳平臺地形突變點(diǎn)處，這種放大作用更加突出。這對跨深大河谷的橋梁工程的抗震設(shè)防不利。
　　 ⑵在考慮地形影響的多點(diǎn)輸入模式下對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行多點(diǎn)多維地震反應(yīng)分析，并與一致激勵(lì)模式下的橋梁結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析作結(jié)

4、果對比。結(jié)果表明：橋梁結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程曲線不僅在形狀上(時(shí)程包線形狀)有一定變化，同時(shí)地震反應(yīng)峰值也有所變化：兩側(cè)橋墩處位移都有一定的放大，而且從反應(yīng)時(shí)程曲線上看與中間橋墩位移差動明顯，并因此引起了較復(fù)雜的內(nèi)力響應(yīng)：考慮地形影響使橋梁的墩頂位移、速度、加速度與墩底的剪力、彎矩等各相關(guān)量的衰減都更慢。
　　 ⑶對橋梁支座和伸縮縫進(jìn)行了合理的模擬后，在考慮地形影響的多點(diǎn)輸入模式下對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞反應(yīng)分析。結(jié)果表明：由于考慮地形影響