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1、第44卷第1期土木工程学报Vol.44No.12011年1月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALJan.2011动水压力作用对深水桥墩地震响应的影响1,21,2黄信李忠献(1.天津大学,天津300072;2.滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津300072)摘要:地震激励下水与桥墩的相互作用会对桥墩产生动水压力,本文研究动水压力作用对深水桥墩地震响应的影响,对提高深水桥墩长大桥梁的抗震安全性尤为重要。分别采用Morison方程和辐射波浪理论,建立了动水压力计算方法,分析了动水压力作用对桥墩地震
2、响应的影响,并比较了两种方法计算的动水压力对桥墩地震响应影响的差异;分析了考虑土2结构相互作用时以及双向地震作用下动水压力作用对桩基桥墩地震响应的影响。研究表明:动水压力作用不仅会改变桥墩的动力特性,而且会增大桥墩的地震响应,其影响随相对水深的增大而增强;当桥墩迎水面宽度较大时,采用Morison方程计算的动水压力对桥墩地震响应的影响明显大于采用辐射波浪理论计算动水压力的影响;考虑土2结构相互作用会降低动水压力对桥墩地震响应的影响,但其影响仍不容忽视;考虑双向地震作用会加剧动水压力对桥墩地震响应的影响。由此得出结论,在深
3、水桥墩长大桥梁的抗震分析中,需考虑动水压力作用对桥墩地震响应的影响。关键词:深水桥墩;地震响应;动水压力;Morison方程;辐射波浪理论;土2结构相互作用;双向地震作用中图分类号:U443.22文献标识码:A文章编号:10002131X(2011)0120065209Influenceofhydrodynamicpressureonseismicresponseofbridgepiersindeepwater1,21,2HuangXinLiZhongxian(1.TianjinUniversity,Tianjin300
4、072,China;2.KeyLaboratoryofCoastCivilStructureSafety,MinistryofEducation,Tianjin300072,China)Abstract:Hydrodynamicpressureonbridgepierswouldoccurduringwater2pierinteractionunderearthquakes.Theinfluenceofhydrodynamicpressureontheseismicresponseofbridgepiersisstudi
5、ed.HydrodynamicpressureformulaisestablishedusingboththeMorisonequationmethodandtheradiationwavetheory.Theinfluenceofhydrodynamicpressureontheseismicresponseofbridgepiersisstudiedandthetwomethodsarecompared.Theinfluenceofhydrodynamicpressureontheseismicresponseofa
6、pierwithpilefoundationisanalyzedwithconsiderationofsoil2structureinteractionandbidirectionalearthquakeaction.Theresultsindicatethatthedynamiccharacteristicsofpierchangedandtheseismicresponseisaugmentedbecauseofthehydrodynamicpressureeffect,andthiseffectbecomesmor
7、esignificantwiththeincreaseoftherelativewaterdepth.Forpierswithwiderupstreamface,theinfluenceofhydrodynamicpressurefromtheMorisonequationisobviouslylargerthanthatfromtheradiationwavetheory.Theactionofhydrodynamicpressuredecreasesifthesoil2structureinteractionisco
8、nsidered,buttheinfluenceofhydrodynamicpressurecannotbeignored.Theinfluenceofhydrodynamicpressurewillbeenhancedunderbidirectionalearthquakeaction.Inconclusion,t
