土-樁基礎(chǔ)-橋梁動力相互作用的計算模型研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是基于對橋梁在地震作用下的響應(yīng)的準(zhǔn)確分析。目前，多數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計基于剛性地基假定，忽略了土-樁基礎(chǔ)-橋梁動力相互作用的影響。本文主要研究土-樁基礎(chǔ)-橋梁動力相互作用的計算模型，給出了求解樁基礎(chǔ)動力剛度和阻尼的實用方法。本文主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過文獻(xiàn)調(diào)研，總結(jié)和分析現(xiàn)有的土-樁基礎(chǔ)-橋梁動力相互作用計算模型。
　　(2)通過一維波的傳播理論，分析半無限介質(zhì)中一維土體的動力阻抗，闡述樁基礎(chǔ)的輻射阻

2、尼、材料阻尼隨振動頻率的變化規(guī)律。
　　(3)對計算單樁動力阻抗的等效均質(zhì)法和分層疊加法進(jìn)行了分析討論;并給出了計算群樁基礎(chǔ)各樁之間的動力相互作用因子的方法。由此提出了用于橋梁樁基礎(chǔ)-土動力相互作用的計算模型。
　　(4)為了驗證所提出的計算模型，對一座高速鐵路橋梁的樁基礎(chǔ)橋墩的土-基礎(chǔ)動力相互作用進(jìn)行了計算分析。比較了考慮和不考慮土-基礎(chǔ)動力相互作用的情況下，橋墩的自振特性以及地震響應(yīng);分析了采用等效均質(zhì)法和分層疊加法計算

3、單樁動力阻抗對橋墩動力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明，對于剛度較大的結(jié)構(gòu)，考慮土-基礎(chǔ)動力相互作用后，結(jié)構(gòu)剛度減小，位移和內(nèi)力增大。若不考慮土-基礎(chǔ)動力相互作用，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計將偏于不安全。
　　(5)應(yīng)用所提出的計算模型分析討論了一座獨塔斜拉橋和一座大跨懸索橋在考慮土-基礎(chǔ)動力相互作用后結(jié)構(gòu)的自振特性和地震響應(yīng)。結(jié)果表明，對于此類跨度較小的斜拉橋，剛度相對較大，考慮土-基礎(chǔ)動力相互作用后，結(jié)構(gòu)的位移增大，部分構(gòu)件內(nèi)力減小，其他構(gòu)件增大;對于