大跨度剛構(gòu)橋地震響應(yīng)分析及振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究.pdf

1、地震波在傳播過(guò)程中具有行波效應(yīng)、部分相干效應(yīng)、場(chǎng)地效應(yīng)和衰減效應(yīng)。山脊地形對(duì)地震地面運(yùn)動(dòng)有放大作用，對(duì)建于復(fù)雜山區(qū)場(chǎng)地中的大跨橋進(jìn)行地震響應(yīng)分析應(yīng)考慮地形條件的影響。曲線型橋由于幾何特征的復(fù)雜性，動(dòng)力性能有別于直線型橋。合成更接近實(shí)際情況的考慮空間變化特性的時(shí)-頻非平穩(wěn)地震動(dòng)，對(duì)曲線橋在多點(diǎn)激勵(lì)下的抗震性能進(jìn)行理論分析和大尺寸空間結(jié)構(gòu)模型的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究可為評(píng)價(jià)大跨橋的抗震性能以及今后同類(lèi)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)提供理論和試驗(yàn)依據(jù)。本文針

2、對(duì)這些情況，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：
　　 1、考慮地形效應(yīng)的多點(diǎn)地震地面運(yùn)動(dòng)。將3條具有不同頻譜特性的實(shí)際地震記錄分別以P波、SV波的形式以不同角度入射，計(jì)算出兩座山峰及其間自由場(chǎng)地的加速度、速度、位移時(shí)程。得到了包含地震波傳播時(shí)山體散射和行波效應(yīng)綜合影響的地震動(dòng)場(chǎng)。
　　 2、復(fù)雜地形條件下大跨剛構(gòu)橋多點(diǎn)激勵(lì)下的地震響應(yīng)分析。將得到的考慮地形與行波綜合影響的地震動(dòng)作為輸入，以建于兩山之間的總長(zhǎng)440m的4跨連續(xù)

3、剛構(gòu)直線型橋?yàn)槔?，?duì)大跨橋的地震響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，并與忽略地形影響僅考慮行波效應(yīng)時(shí)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。指出抗震設(shè)計(jì)中考慮地形效應(yīng)影響的必要性，從而為連續(xù)剛構(gòu)橋的工程應(yīng)用及提高抗震安全性提供理論依據(jù)。
　　 3、人工合成了非平穩(wěn)地震動(dòng)場(chǎng)并進(jìn)行了曲線橋在多點(diǎn)地震動(dòng)激勵(lì)作用下的動(dòng)力響應(yīng)分析。用相位差譜表征地震動(dòng)頻率的非平穩(wěn)特性；用相干函數(shù)表征地震動(dòng)空間變化的部分相干效應(yīng)；采用隨頻率變化的等效相速度代替隨意給定的視波速表征地震動(dòng)的

4、行波效應(yīng)，生成了具有強(qiáng)度和頻率非平穩(wěn)特性的多點(diǎn)地震動(dòng)場(chǎng)。將這種考慮時(shí)間和空間變化的地震動(dòng)沿水平和豎向分別作用于5跨連續(xù)剛構(gòu)曲線橋橋墩基礎(chǔ)上，計(jì)算了墩項(xiàng)位移及墩底內(nèi)力，并與一致輸入、特定視波速下曲線橋計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。分析了大跨曲線橋多點(diǎn)輸入下部分相干效應(yīng)和行波效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響。
　　 4、多點(diǎn)激勵(lì)下大尺寸曲線橋結(jié)構(gòu)模型的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究。在相似理論的基礎(chǔ)上，對(duì)曲率半徑R=620m，跨度68m+120m×3+68m的