梁式桥抗震设计的地震能量反应谱分析

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1、第48卷第1期土木工程学报Vol．48No．12015年1月CHINACIVILENGINEEＲINGJOUＲNALJan．2015梁式桥抗震设计的地震能量反应谱分析李宇车艳阳王森(长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室，陕西西安710064)摘要:合理选取4类场地320条强震记录，研究地震动特性和恢复力模型动力参数对弹塑性SDOF体系的地震能量响应及其分配规律的影响，得到如下结论:①对于弹塑性SDOF体系，只要给出某一标准设防烈度的地震能量反应谱，其他设防烈度的能量反应谱可以根据PGA设防烈度与PGA标准烈度比值的平方调整得到;②可忽略屈服后刚

2、度比对结构地震能量响应及其分配规律的影响;③阻尼比对地震总输入能的影响不大，但却对阻尼和滞回耗能有较大影响;④弹性和弹塑性SDOF体系的地震总输入能存在一定差别的，不能忽略结构延性对地震总输入能的影响;⑤低延性结构的延性能力的增加将会大幅提高其滞回耗能能力。在此基础上，采用非线性能量反应时程分析方法，建立适用于我国梁式桥抗震设计的地震总输入能谱、能量折减系数谱、滞回耗能谱和滞回耗能比谱，并为梁式桥基于能量的抗震设计提供以下建议:在采用能量方法对梁式桥进行抗震设计，因尽量使结构周期超过临界周期，以避免结构弹塑性地震输入总能量被放大;同时，还应控制梁式桥的

3、延性不宜过大或过小。关键词:梁式桥;抗震设计;单自由度系统;地震能量响应;阻尼耗能;地震总输入能谱;滞回耗能谱+中图分类号:U442．55文献标识码:A文章编号:1000-131X(2015)01-0082-08Studyonseismicenergyresponsespectraforbeam-bridgeseismicdesignLiYuCheYanyangWangSen(KeyLaboratoryofBridgeDetection＆ＲeinforcementTechnologyoftheMinistryofTransport，Chang’anUn

4、iversity，Xi’an710064，China)Abstract:320strongmotionrecordsoffoursitesareselected．Seismicenergyresponseofelastic-plasticSDOFsystemisstudiedbyconsideringcharacteristicsofearthquakemotionanddynamicparametersofrestoringmodel．Followingresultsareobtained:①Seismicenergyspectraofotherpr

5、otectedearthquakeintensitycanbeobtainedbyadjustingtheseismicenergyspectraofthestandardprotectedearthquakeintensityaccordingtothesquareratioofPGA(protectedearthquakeintensity)toPGA(standardprotectedearthquake)．②Seismicenergyresponseisnotaffectedbyyieldingstiffnessratio．③Seismicin

6、putenergycannotbeaffectedbythedampingratio．Onthecontrary，hystereticanddampingenergydissipationareaffectedobviouslybythedampingratio．④Theseismicinputenergyofelasticandelastic-plasticsystemisdifferent．Andtheeffectsofductilityonseismicinputenergycannotbeneglected．⑤Hystereticability

7、oflowductilestructurecanbegreatlyincreasedbyincreasingtheductility．Bynonlinearseismicenergyanalysismethod，elastic-plasticdynamicanalysisprogramisusedtoestablishseismicinputenergyspectra，reducedenergyspectra，hystereticenergydissipationspectraandhystereticenergydissipationratiospe

8、ctra．Whenenergyconceptisusedinseismicdesignforb