地震动脉冲参数对近断层区深水桥墩动力响应的影响分析

本文采用基于流固耦合理论的势流体计算方法,以某典型铁路深水桥梁为研究对象建立墩-水作用模型,引入人工合成近断层等效速度脉冲方法,量化分析并提炼脉冲参数对深水桥墩动水压力及结构地震响应的影响规律。研究表明:脉冲效应有可能使结构动力响应成倍增大,脉冲峰值Vp、脉冲周期Tp和脉冲类型等3类脉冲参数对深水桥墩动力响应均存在明显影响。随着脉冲峰值Vp的增大,不同水深下桥墩结构的动力响应均增大;当脉冲周期Tp接近桥墩结构自振周期时,其动力响应被明显放大;对于本文算例,C类脉冲的影响最明显,B类次之,A类最小。结合反应谱分析可知,不同脉冲参数的影响方式和幅度有所差别,一定程度上可以根据脉冲波反应谱的频谱强度及周期分布特征解释。进行近断层区深水桥梁抗震设计时,应对比检验不同类型脉冲参数的潜在影响,确保桥梁地震安全。

不同支座工作模式下大跨度高铁连续梁桥地震损伤性能对比研究

桥梁结构在强震作用下的变形延性、滞回耗能和结构损伤,是基于性能抗震设计的重要基础。以京沪高铁某代表性大跨度连续梁桥为对象,建立考虑支座破坏滑移的多阶段非线性力学行为(模型Ⅰ)以及支座保持理想工作状态(模型Ⅱ)的两种全桥模型,采用非线性时程积分方法对比分析了两种模型在三种地震动水准下的抗震性能。研究表明,在顺桥向,当考虑了支座的破坏后滑移效应时,强震下支座进入非线性工作状态能够降低固定墩的地震响应,但同时也相应提高了边墩的地震需求,其地震响应在一定程度上有所提高。在横桥向,支座保持理想弹性工作状态使得上部梁体的地震作用直接传递到桥墩,显著提高了各墩的变形和耗能需求。对于两种计算模型,三种地震动水准下各墩的变形延性和损伤状态均处于较低的水平,说明我国大跨度高铁连续梁桥具有较高的抗震能力。