大跨度剛構橋地震響應分析及振動臺試驗研究.pdf

1、地震波在傳播過程中具有行波效應、部分相干效應、場地效應和衰減效應。山脊地形對地震地面運動有放大作用，對建于復雜山區(qū)場地中的大跨橋進行地震響應分析應考慮地形條件的影響。曲線型橋由于幾何特征的復雜性，動力性能有別于直線型橋。合成更接近實際情況的考慮空間變化特性的時-頻非平穩(wěn)地震動，對曲線橋在多點激勵下的抗震性能進行理論分析和大尺寸空間結構模型的模擬地震振動臺試驗研究可為評價大跨橋的抗震性能以及今后同類結構的抗震設計提供理論和試驗依據(jù)。本文針

2、對這些情況，主要進行了以下幾個方面的研究：
　　 1、考慮地形效應的多點地震地面運動。將3條具有不同頻譜特性的實際地震記錄分別以P波、SV波的形式以不同角度入射，計算出兩座山峰及其間自由場地的加速度、速度、位移時程。得到了包含地震波傳播時山體散射和行波效應綜合影響的地震動場。
　　 2、復雜地形條件下大跨剛構橋多點激勵下的地震響應分析。將得到的考慮地形與行波綜合影響的地震動作為輸入，以建于兩山之間的總長440m的4跨連續(xù)

3、剛構直線型橋為例，對大跨橋的地震響應進行了數(shù)值模擬，并與忽略地形影響僅考慮行波效應時的計算結果進行對比分析。指出抗震設計中考慮地形效應影響的必要性，從而為連續(xù)剛構橋的工程應用及提高抗震安全性提供理論依據(jù)。
　　 3、人工合成了非平穩(wěn)地震動場并進行了曲線橋在多點地震動激勵作用下的動力響應分析。用相位差譜表征地震動頻率的非平穩(wěn)特性；用相干函數(shù)表征地震動空間變化的部分相干效應；采用隨頻率變化的等效相速度代替隨意給定的視波速表征地震動的

4、行波效應，生成了具有強度和頻率非平穩(wěn)特性的多點地震動場。將這種考慮時間和空間變化的地震動沿水平和豎向分別作用于5跨連續(xù)剛構曲線橋橋墩基礎上，計算了墩項位移及墩底內(nèi)力，并與一致輸入、特定視波速下曲線橋計算結果進行比較。分析了大跨曲線橋多點輸入下部分相干效應和行波效應對結構動力響應的影響。
　　 4、多點激勵下大尺寸曲線橋結構模型的模擬地震振動臺試驗研究。在相似理論的基礎上，對曲率半徑R=620m，跨度68m+120m×3+68m的