基于動水及樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用的斜拉橋地震響應(yīng)分析

高大峰， 路　軍， 董　旭， 陳凱旋

(西安建筑科技大學 土木工程學院， 陜西 西安　710055)

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基于動水及樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用的斜拉橋地震響應(yīng)分析

高大峰， 路軍， 董旭， 陳凱旋

(西安建筑科技大學 土木工程學院， 陜西 西安710055)

為了得到更為符合實際情況的跨江大橋動力穩(wěn)定性的地震反應(yīng)分析，在橋梁抗震研究中必須綜合考慮動水及樁-土-結(jié)構(gòu)的相互作用。基于此，結(jié)合某斜拉橋，采用基于Morison方程的動水力簡便計算方法來模擬水對橋梁下部結(jié)構(gòu)的動水壓力，通過大型有限元程序Midas/Civil分別建立了沒有考慮動水及樁土效應(yīng)和考慮動水及樁土效應(yīng)兩種情形下的計算模型，通過輸入El-Centro波分析了動水及樁土效應(yīng)對斜拉橋結(jié)構(gòu)動力特性和地震反應(yīng)的影響。分析表明動水及樁土效應(yīng)對斜拉橋動力特性和地震反應(yīng)的影響較大，因此在對跨江斜拉橋結(jié)構(gòu)進行抗震分析時，應(yīng)考慮動水及樁土效應(yīng)對其動力反應(yīng)的影響。

斜拉橋； 動水及樁-土-結(jié)構(gòu)的相互作用； 抗震分析； 動水壓力

0　前言

近年來，隨著交通運輸事業(yè)的不斷發(fā)展，我國出現(xiàn)了許多在建和擬建的跨江跨海橋梁，其中許多橋梁處于深水之中[1]，即部分橋墩和基礎(chǔ)位于深水中。在地震作用下，橋梁下部結(jié)構(gòu)的運動會使得下部結(jié)構(gòu)周圍的水體產(chǎn)生輻射波浪運動，且由于下部結(jié)構(gòu)與水體之間的相對運動，水體會在橋梁的下部結(jié)構(gòu)作用有動水壓力，該動水壓力對結(jié)構(gòu)的動力特性和動力響應(yīng)有很大的影響。故充分認識地震作用下動水與樁土效應(yīng)對斜拉橋結(jié)構(gòu)的影響，對于深水斜拉橋的抗震設(shè)計和安全評估有非常重要的意義。……