臺后填土與主梁的相互作用對梁橋縱向地震反應(yīng)的影響

王 翼 李建中

(1.同濟大學(xué)橋梁工程系，上海200092;2.安徽工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院，馬鞍山243032)

1 引言

由于我國西部地區(qū)以高原、山地、盆地為主，地形、地貌以及地質(zhì)條件較為復(fù)雜，中小跨度梁橋在線路中往往占很大比例[1]。在這些橋梁在縱橋向往往只單獨依靠橋墩抵抗地震作用，這就需要將橋墩的截面尺寸加大或是增加配筋，從而降低全橋的經(jīng)濟性。在1971年的San Fernando地震后，很多橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)動力行為受到橋臺的約束作用影響顯著，尤其是對于短跨剛度大的橋梁的影響更為明顯。汶川地震也顯示橋臺可以約束橋跨結(jié)構(gòu)的位移，甚至對于上部結(jié)構(gòu)的落梁有顯著影響，如高原大橋因一側(cè)橋臺被橋跨結(jié)構(gòu)撞壞并被頂入路堤50 cm以上，致使第三跨縱向位移過大而落梁[2]，而壽江大橋同樣發(fā)生縱向大位移，盡管橋臺被破壞，但因背墻和臺后填土的阻擋而避免落梁[3]。這證明橋臺臺后填土確實承受較大的地震作用，并在地震時能有效減少對橋梁產(chǎn)生的作用。

在我國現(xiàn)行規(guī)范中，由于當(dāng)時的技術(shù)科研水平，《公路橋梁抗震設(shè)計細則》[4]對橋臺在地震中的作用沒有任何規(guī)定。在設(shè)計計算時或者僅考慮橋墩對主梁的縱向約束，或者認為橋臺與主梁剛接。

AASHTO橋梁抗震設(shè)計規(guī)范[5]在關(guān)于橋臺中規(guī)定:設(shè)計者可以選擇是否將橋臺作為抗震體系的一部分。當(dāng)橋臺不作為抗震體系的一部分時，抗震的目標(biāo)是中間墩柱承擔(dān)全部上部結(jié)構(gòu)的地震慣性力，橋臺需設(shè)置足夠的搭接長度，確保能夠滿足上部結(jié)構(gòu)與橋臺之間的相對位移。……