考慮地形影響的多點輸入下大跨橋梁地震反應及碰撞反應分析.pdf

1、大跨度橋梁的地震響應分析一直是橋梁工程行業(yè)內(nèi)關注的焦點問題，傳統(tǒng)橋梁結(jié)構時程分析都是基于地面運動在整個基礎范圍內(nèi)一致的假定，但是對于大跨度橋梁結(jié)構這種假定并不符合實際情況。因為地震時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。是否考慮這種效應的影響，大跨度橋梁結(jié)構的地震反應分析結(jié)果將存在很大的差異。大量的震害也表明，地表地形對地面運動

2、有很強的放大和縮小作用，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)的高墩梁式橋為研究對象，探討了地形影響的橋梁地震反應和碰撞反應規(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)，由于跨越地形復雜，河谷、深溝眾多，導致橋墩各支承點的地震動輸入有很大的不同。本文考慮地震動在復雜地形條件下的各種效應，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，分析了各個控制觀

3、測點在單脈沖輸入下的反應、傳遞函數(shù)以及在實際近斷層大速度脈沖地震動輸入下的時程反應。結(jié)果表明：山脊平臺各點放大效應十分明顯，山脊平臺和山坡的地形突變處出現(xiàn)最大放大倍數(shù)，山坡點和山腳點呈縮小趨勢，峽谷各點放大現(xiàn)象顯著，尤其是峽谷和山腳平臺地形突變點處，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防不利。
　　 ⑵在考慮地形影響的多點輸入模式下對橋梁結(jié)構進行多點多維地震反應分析，并與一致激勵模式下的橋梁結(jié)構地震反應分析作結(jié)

4、果對比。結(jié)果表明：橋梁結(jié)構地震反應時程曲線不僅在形狀上(時程包線形狀)有一定變化，同時地震反應峰值也有所變化：兩側(cè)橋墩處位移都有一定的放大，而且從反應時程曲線上看與中間橋墩位移差動明顯，并因此引起了較復雜的內(nèi)力響應：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、彎矩等各相關量的衰減都更慢。
　　 ⑶對橋梁支座和伸縮縫進行了合理的模擬后，在考慮地形影響的多點輸入模式下對橋梁結(jié)構進行碰撞反應分析。結(jié)果表明：由于考慮地形影響