动水对深水大跨刚构桥地震响应影响.pdf

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1、第28卷第12期公路交通科技V01．28No．122011年12月JoumalofHig}1way蚰dTransponationResearch蚰dDevelopmentDec．2011doi：10．3969／j．isslL1002—0268．加11．12．013动水对深水大跨刚构桥地震响应影响李悦，王克海，李茜，韦韩(交通运输部公路科学研究院，北京100088)摘要：深水大跨刚构桥在地震荷载作用下，水下结构部分与周围水体之间相互作用必然导致结构受到水体运动产生的动水力的作用。在已有Morison动水理论的基础上，利用深水大跨桥梁在动力荷载

2、作用下的动水力简便计算方法，以某一大跨深水刚构桥为对象，分析了动水对刚构桥结构动力特性和地震反应的影响。主要结论有：水与刚构桥下部结构相互作用将使刚构桥自振周期有所增大，其中有水状态下桥梁第1阶自振周期相对无水时增大了4．72％；地震作用下动水对刚构桥结构内力有显著的影响，使桥墩底部弯矩最多增大了76．57％，平均增大了28．72％。并且动水使桥墩顶部位移平均增大了18．4l％。且不同类型地震作用时，动水对桥梁动力响应的影响不尽相同。在深水大跨刚构桥进行抗震设计中，动水对桥梁动力响应的影响不容忽略。关键词：桥梁工程；深水桥梁；刚构桥；动水力

3、；地震响应中图分类号：U442．5+9文献标识码：A文章编号：1002一0268(2011)12—0076一06EffectOfHydrOdynamicF0rceOnL0ng-spanDeep-waterRigIdFrameBrIdgeinEarthquakeUYue，WANGKehai，UQi蛐，WEIHan(ResearchInstitute0fHighway，Ministryof7Ihnspon，Beijing100088，China)AbstraCt：Whendeep—water10ng—spanri百dfhmebridgesuⅡ-

4、ersf而mseismicload，出eintemctionbetweenunderwaterstmctureandsurroundingwaterwillinevitablyleadtothehydrodynamicforce印pliedtothestmcture．BasedonmeMorisonhydrodynamictheory，takenalong—spandeep—waterrigidfhmebridgeasresearchobject，thehydrodyn锄icefkctonthedynamiccharacteIistican

5、dseismicresponseoftherigidf面nebridgewasanalyzedusingthesimpl浓edcalculationmethodofhydmdyn锄icforce．Themainresultsshowthat(1)thenaturaLlvibrationperiodof山eri西dfhmebridgewasincreasedintheeff_ectoftheinteraction0fwaterandsubstmctureindeep-water，thepredominantperiodwasenlargedb

6、y4．72％relatiVet0nowater；(2)int}leearthquake，thehydmdyn砌iceⅡIectonmeintemalforceoftherigidfhmebridgestmcturewassignificaIltinwhichthebendingmomentatthebottomofthepierwasincreasedby76．57％atmaximumandtheaveragebendingmomentwasincreasedby28．72％，andthedisplacementofthepiertopwa

7、sincreasedby18．41％inave瑚喀e；(3)indi蠡ferentt)rpesofearthquake，theinnuence《hydrodyn踟icforce0nthedynalIlicresponseofthebridgewasnotidentical．Intheseismicdesignoflong—spandeep—waterrigidf洒ebridges，tllehydrodyn啪icefkctonthedyn锄icresponseofbridgesshouldnotbeignored．KeywOrds：bridg

8、eengineering；deep—waterbridge；rigidfhmebridge；hydrodyn锄icfbrce；seismicresponse收稿日期：2011一0