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(dòng)在整個(gè)基礎(chǔ)范圍內(nèi)一致的假定，但是對(duì)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(lái)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(dòng)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(duì)地面運(yùn)動(dòng)

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(duì)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?duì)象，探討了地形影響的橋梁地震反應(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(dòng)輸入有很大的不同。本文考慮地震動(dòng)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(duì)稱山脊平臺(tái)加河谷地形對(duì)地震波的散射作用，分析了各個(gè)控制觀

3、測(cè)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(dòng)輸入下的時(shí)程反應(yīng)。結(jié)果表明：山脊平臺(tái)各點(diǎn)放大效應(yīng)十分明顯，山脊平臺(tái)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(shì)，峽谷各點(diǎn)放大現(xiàn)象顯著，尤其是峽谷和山腳平臺(tái)地形突變點(diǎn)處，這種放大作用更加突出。這對(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)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(duì)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(duì)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