考慮基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)相互作用的長多跨橋的地震響應(yīng)研究.pdf

1、橋梁是交通工程的重要組成部分，其抗震性能對(duì)線路的安全運(yùn)營和抗震救災(zāi)工作具有重要的影響，在近年發(fā)生的大地震中，許多橋梁出現(xiàn)損毀的現(xiàn)象，造成了直接經(jīng)濟(jì)損失，也影響了震后救災(zāi)。
　　對(duì)于長多跨簡支梁橋，在強(qiáng)震作用下，除了梁和墩的直接破壞外，還有大量橋梁的失效是由于梁端過大相對(duì)位移所導(dǎo)致的碰撞和落梁等引起的。為了考慮梁端的相對(duì)位移，進(jìn)行抗震分析時(shí)，需要綜合考慮梁跨間的耦聯(lián)效應(yīng)、樁一土動(dòng)力相互作用、地震波的行波效應(yīng)及地震頻譜特性等的影響。本

2、文針對(duì)具有大量跨數(shù)（如青藏鐵路清水河橋超過1000跨）的多跨橋，研究考慮橋跨耦聯(lián)作用的簡便計(jì)算方法，并在此基礎(chǔ)上分析長多跨橋梁的地震響應(yīng)規(guī)律。
　　主要完成的工作和相關(guān)結(jié)論如下:
　　1、基于橋梁地震響應(yīng)狀態(tài)的傳遞原理，提出了適用于長多跨橋梁地震響應(yīng)的傳遞矩陣。以橋墩及其上兩側(cè)各半跨結(jié)構(gòu)為計(jì)算單元，首先建立地震作用下長多跨簡支梁橋的力學(xué)分析模型，然后由橋墩和兩側(cè)各半結(jié)構(gòu)構(gòu)成離散的計(jì)算單元體，通過建立計(jì)算單元兩端橫橋向的動(dòng)力響

3、應(yīng)狀態(tài)向量，提出了一種關(guān)于求解多點(diǎn)激勵(lì)下長多跨簡支梁橋地震響應(yīng)的傳遞矩陣算法，且該算法可用于計(jì)算任意跨數(shù)簡支梁橋的橫橋向和順橋向地震響應(yīng)。并且通過與數(shù)值計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明了本文提出方法的可靠性。
　　2、基于所推導(dǎo)的傳遞矩陣法算法，編寫了計(jì)算程序，在考慮樁土相互作用的影響下，研究了在不同結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，地震波類型和場(chǎng)地土剛度對(duì)長多跨簡支梁橋最大地震響應(yīng)的影響。結(jié)果表明，長多跨簡支梁橋地震響應(yīng)隨跨長、墩高等結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化而變化，且

4、當(dāng)場(chǎng)地土剛度不同時(shí)，這種變化規(guī)律基本相同;僅依靠增加支座剛度來降低梁墩間相對(duì)位移的效果是有限的;低頻成分豐富的地震波對(duì)橫橋向地震響應(yīng)的影響較大。
　　3、研究了長多跨簡支梁橋橋跨之間的耦聯(lián)效應(yīng)長度及其與地震波波長之間的關(guān)系。通過分析不同波長時(shí)長多跨簡支梁橋的地震響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在傳播一段距離后，橋梁最大地震響應(yīng)出現(xiàn)了類似循環(huán)的現(xiàn)象。因此，在抗震分析時(shí)，可以通過計(jì)算該段距離內(nèi)的橋梁最大地震響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)整體橋梁結(jié)構(gòu)最大地震響應(yīng)的估算。從本文橋