考虑水底柔性反射边界的深水桥墩地震动水压力分析

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1、第29卷第7期Vol.29No.7工程力学2012年7月July2012ENGINEERINGMECHANICS102文章编号：1000-4750(2012)07-0102-05考虑水底柔性反射边界的深水桥墩地震动水压力分析1,21,2黄信，李忠献(1.天津大学建筑工程学院，天津300072；2.滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)，天津300072)摘要：在深水桥墩地震动水压力分析中一般假定水底为完全反射边界，而忽略水底柔性介质对动水压力波的吸收作用。该文考虑水底柔性反射边界，基于辐射波浪理论，建立了深水桥墩地震动水压力的计算公式，深入分析了水底柔

2、性反射边界对动水压力的影响。研究表明：水底柔性反射边界会在特定的荷载激励频率范围内对深水桥墩动水压力产生影响，且动水压力随水底反射系数的减小而减小，深水桥墩地震动水压力分析可以忽略水底柔性边界的影响。从而为长大桥梁地震灾变过程精细化模拟提供了理论依据。关键词：深水桥墩；地震动水压力；柔性反射边界；完全反射边界；辐射波浪理论中图分类号：U442.5文献标志码：Adoi:10.6052/j.issn.1000-4750.2010.07.0486EARTHQUAKEINDUCEDHYDRODYNAMICPRESSUREOFBRIDGEPIERINDEEPWATERWIT

3、HFLEXIBLEREFLECTINGBOUNDARY1,21,2HUANGXin,LIZhong-xian(1.SchoolofCivilEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China;2.KeyLaboratoryofCoastCivilStructureSafety(TianjinUniversity),MinistryofEducation,Tianjin300072,China)Abstract:Theearthquakeinducedhydrodynamicpressureanalysisofabri

4、dgepierindeepwaterisbasedonarigidreflectionboundaryofbottom,andtheabsorptionactionaboutflexiblemediumofbottomonhydrodynamicpressurewaveisignored.Earthquakeinducedhydrodynamicpressureformularyisestablishedinthispaperusingradiationwavetheory,whichcanconsidertheflexiblereflectionboundary

5、ofbottom.Theinfluenceoftheflexiblereflectionboundaryonhydrodynamicpressureofabridgepierisanalyzed.Theresultsindicatethat:thehydrodynamicpressureofabridgepierwillbechangedinaspecialloadexcitationfrequencyscopewhentheflexiblereflectionboundaryofbottomisconsidered,andthehydrodynamicpress

6、ureofabridgepierwillbedecreasedwiththereductionofreflectioncoefficients.Theinfluenceoftheflexiblereflectionboundaryonearthquakeinducedhydrodynamicpressureofabridgepiercanbeignored.Thepresentresearchprovidesatheoreticalbasisfortheearthquakehazardrefinedsimulationofalongandhugebridge.Ke

7、ywords:bridgepierindeepwater;earthquakeinducedhydrodynamicpressure;flexiblereflectionboundary;rigidreflectionboundary;radiationwavetheory深水桥墩在地震作用下会受到动水压力作用，力波的吸收作用；为正确的进行深水桥墩地震响应桥墩地震动水压力计算主要采用辐射波浪理分析有必要研究水底柔性反射边界对动水压力的[1―4]论；然而目前桥墩动水压力计算中均假定水底影响。水底柔性反射边界对动水压力的影响在坝体[5―7]为完全反射边界，并未考虑水底

8、柔性介质对