地震下高墩刚构桥桥台背土相互作用分析方法对比.pdf

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1、第３８卷第６期土木建筑与环境工程Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．６２０１６年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ＆ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｃ．２０１６ｄｏｉ：１０．１１８３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４-４７６４．２０１６．０６．０１４地震下高墩刚构桥桥台背土相互作用分析方法对比徐略勤，乔万芝，何路平，向中富，刘津成（重庆交通大学土木工程学院；山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地，重庆４０００７４）摘要：针对重力式Ｕ型桥台背土相互作用，结合现行抗震规范，提出了４种分析模型及其力学本构关系和计算式。采用非线性时程法对比研究了某在建高墩双薄壁连续刚构桥

2、的桥台背土相互作用效应。结果表明：只有弹簧模型可以求得与精细模型基本一致的高阶弹性模态；在纵桥向，滚轴模型和支座模型的结果都比精细模型小，弹簧模型相对精细模型的计算误差最小，关键内力误差不超过２０％；在横桥向，支座模型的内力最接近精细模型，而弹簧模型和滚轴模型的结果都偏保守；桥台刚度对关键地震内力的影响幅度低于１０％，而桥台有效参与质量的影响幅度也低于１５％。综合考虑分析精度和计算成本，弹簧模型在抗震设计中更值得推荐。关键词：桥梁工程；桥台背土相互作用；连续刚构桥；地震响应；桥台参与质量中图分类号：Ｕ４４２．５文献标志码：Ａ文章编号：１６７４-４７６４（２０１６）０６-０１０５-０８Co

3、mparisonofanalyticalmethodsfortheabutment-backfillinteractionofarigidframebridgewithhighpiersunderseismicloadingXuLueqｉｎ，QｉaoWaｎzhｉ，HeLupｉｎg，XｉaｎgZhoｎgfu，LｉuJｉｎcheｎg（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙＢｒｅｅｄｉｎｇＢａｓｅｏｆＭｏｕｎｔａｉｎＢｒｉｄｇｅａｎｄＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０

4、００７４，P．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｆｏｕｒａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｓａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｅｘａｍｉｎｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｇｒａｖｉｔｙａｂｕｔｍｅｎｔ-ｂａｃｋｆｉｌｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｃｕｒｒｅｎｔｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎｃｏｄｅｓｆｒｏｍｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｓｗｅｌｌａｓｃｏｍｐｕｔｉｎｇｆｏｒｍｕｌａｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｎｏｎｌｉｎｅａｒｔｉｍｅｈｉｓｔｏｒｙｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙｓｔｕｄｙｔｈｅ

5、ｅｆｆｅｃｔｏｆａｂｕｔｍｅｎｔ-ｂａｃｋｆｉｌｌｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｎａｒｉｇｉｄｆｒａｍｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｂｒｉｄｇｅｗｉｔｈｄｏｕｂｌｅｔｈｉｎ-ｗａｌｌｅｄｐｉｅｒｓ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｕｒｒｅｎｔｌｙｕｎｄｅｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｏｎｌｙｔｈｅｓｐｒｉｎｇｍｏｄｅｌｃａｎｏｂｔａｉｎｔｈｅｃｌｏｓｅｓｔｈｉｇｈｅｒ-ｏｒｄｅｒｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｅｓｔｏｔｈｏｓｅｏｆｔｈｅｒｅｆｉｎｅｄｍｏｄｅｌ．Ｉｎｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｆｒｏｍｔｈｅｒｏｌｌｅｒｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｂｅａｒ

6、ｉｎｇｍｏｄｅｌａｒｅｂｏｔｈｍｕｃｈｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｔｈｅ收稿日期：２０１６-０５-１０基金项目：交通运输部应用基础研究计划（２０１４３１９８１４２１０）；重庆市基础与前沿研究计划（ｃｓｔｃ２０１５ｊｃｙｊＡ３００１４）；山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地开放基金（ＣＱＳＬＢＦ-Ｙ１４-２）；国家自然科学基金（５１４０８０８９）作者简介：徐略勤（１９８３-），男，副教授，博士，主要从事桥梁抗震研究，（Ｅ-ｍａｉｌ）ｘｕｌｕｅｑｉｎ＠１６３．ｃｏｍ。Received：２０１６-０５-１０Foundationitem：PｒｏｊｅｃｔｏｆＡｐｐｌｉｅｄＢａｓｉｃＲｅｓ

7、ｅａｒｃｈPｌａｎｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．２０１４３１９８１４２１０）；PｒｏｊｅｃｔｏｆＢａｓｉｃａｎｄＦｒｏｎｔｉｅｒＲｅｓｅａｒｃｈPｌａｎｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇ（Ｎｏ．ｃｓｔｃ２０１５ｊｃｙｊＡ３００１４）；ＯｐｅｎＦｕｎｄPｒｏｊｅｃｔｏｆＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙＢｒｅｅｄｉｎｇＢａｓｅｏｆＭｏｕｎｔａｉｎＢｒｉｄｇｅａｎｄＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（Ｎｏ．ＣＱＳ