深厚覆土層上橋梁的動力響應(yīng)分析.pdf

1、橋梁大部分坐落在巖土地基上，在研究地震中橋梁的損壞機(jī)理、災(zāi)害形態(tài)等問題時，都離不開對嵌固地基的研究。然而在通常的橋梁抗震設(shè)計計算中只是把橋梁作為一個單獨的結(jié)構(gòu)體進(jìn)行研究，而不計場地效應(yīng)對上部橋梁結(jié)構(gòu)的影響，給橋梁的動力特性及響應(yīng)帶來較大失真，因此對深厚覆土層上橋梁的動力響應(yīng)進(jìn)行研究具有重要的意義。
　　本次論文針對某核電廠區(qū)內(nèi)橋梁工程進(jìn)行抗震計算分析，針對該工程深厚覆土層的地基條件，綜合考慮了土-結(jié)構(gòu)動力相互作用、無限域地基的輻射

2、阻尼以及覆土層土體的動力非線性，建立了覆土層地基-橋梁有限元計算模型，并采用了等效荷載的地震動輸入方式，分析橋梁結(jié)構(gòu)在三向地震作用下的動力響應(yīng)，給出了墩柱內(nèi)力的分布規(guī)律。并且與巖性地基條件下橋梁結(jié)果進(jìn)行對比，得到了內(nèi)力最不利位置的變化規(guī)律。最后，對比分析覆土層地基上有系梁和無系梁兩種工況，從而給出設(shè)置系梁對橋梁動力響應(yīng)的影響。本文主要做了以下幾點工作:
　　1)建立自由波場三維模型:取與地基等高土柱，底部采用粘彈性人工邊界，側(cè)邊界

3、施加剪切邊界（P波入射時，約束側(cè)邊界水平方向;S波入射時，約束側(cè)邊界豎直方向）。施加等效節(jié)點荷載在模型底部，從而得到模型在邊界處的應(yīng)力和運動量。
　　2)創(chuàng)建深厚覆土層-橋梁整體模型及巖性地基-橋梁整體模型，地基截斷邊界處設(shè)置粘彈性人工邊界，進(jìn)行有限元計算時將(1)中所得應(yīng)力和運動量作為等效地震動輸入，分析并對比了覆土層地基和巖性地基對墩柱內(nèi)力、加速度時程反應(yīng)和橋面位移的影響。
　　3)為了滿足靜力和穩(wěn)定性要求，在橫橋向相鄰

4、墩柱間設(shè)置系梁。然而系梁設(shè)置對于橋梁在地震作用下的影響值得深究，所以本文就覆土層地基上橋結(jié)構(gòu)有系梁和無系梁工況的動力響應(yīng)進(jìn)行對比分析。
　　主要得到以下結(jié)論，為工程實踐提供一定的借鑒作用:
　　1)覆土層軟土性承壓能力差，對土層內(nèi)樁的約束較弱，樁柱軸力較大，軟硬土交界處剪力和彎矩明顯突變。
　　2)由于覆土層地基對地震波高頻分量過濾作用明顯，而對低頻分量有放大作用。橋梁橫向較柔，長周期地震響應(yīng)較明顯，橋縱向剛度較大，對