桩—土—结构相互作用对超大跨度斜拉桥随机地震动响应影响研究(Ⅰ).pdf

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1、第36卷第2期四川建筑科学研究2010年4月SichuanBuildingScience177桩一土一结构相互作用对超大跨度斜拉桥随机地震动响应影响研究(I)武芳文，薛成凤(1．长安大学公路学院，陕西西安710064；2．西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳621010)摘要：基于随机振动理论为基础，以苏通长江公路大桥为背景，对超大跨度斜拉桥在随机地震荷载作用下的动力响应展开研究。从计算分析的角度，探讨了桩一土～结构动力相互作用对苏通大桥地震动力响应的变化规律。计算结果表明，建立在柔性地基上的大跨

2、度斜拉桥，应当合理考虑基础刚度效应或桩一土一结构动力相互作用的影响，不能把基础直接考虑为固结模式。关键词：桥梁工程；随机振动；斜拉桥；地震动；桩一土～结构相互作用中图分类号：U448．27文献标识码：A文章编号：1008—1933(2010)02—177—04Studyofinfluencesofpile．．soil．．structureinteractiononstochasticseismicresponseofsuper-long—spancable-stayedbridge(I、)WUFang

3、wen．XUEChengfeng(1．SchoolofHighway，Chan'anUniversity，Xi’an710064，China；2．SchoolofCi~1EngineeringandArchitecture，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China)Abstract：BasedonstochasticvibrationtheoryandcombinedwithSutongYangtzeRiverHigh

4、wayBridge，thestochasticseismicresponseofsuper—long-spancable-stayedbridgeisdeve]oped．Thelawwhichthepile—soil—structureinteractionimpactstheseismicresponseofSutongYangtzeRiverHighwayBridgeisdiscussedfromtheperspectiveofcalculationandanalysis．Theresultssh

5、owthatitisimpo~antforlong—spancable—stayedbridgebuiltontheflexibleround．iontoconsiderstifeningeffectorpile—soil—structureinteraction，thatistosay，theconsolidationmodecannotbeused．Keywords：bridgeengineering；stochasticvibration；cable—stayedbridge；earthquak

6、emotion；pile—soil-structureinteraction目前，随机振动分析中考虑桩一土一结构动力0引言相互作用对大跨度斜拉桥动力响应的影响研究并不随着桩基础在一些大型越江跨海大桥中的应多见。本文旨在利用随机振动理论，采用随机地震用，桩基桥梁的抗震性能越来越为人们所关注。分析方法，以苏通大桥群桩基础为研究背景，从计算桩一土一结构相互作用问题亦成为结构抗震设计理分析的角度，探讨桩一土一结构动力相互作用对苏论研究的热点课题。国内外就结构一地基相互作用通大桥地震动力响应的变化规律。对结构地

7、震反应的影响进行了多方面的研究，主要1随机地震动场的模拟有理论研究、计算分析以及试验研究。范立础在分析唐山滦河地震震害时，以土弹簧代替土体对桩地震地面运动场的准确模拟是进行结构随机地的作用以考虑桩一土相互作用的影响；MylonakisG震反应分析的基础和前提。反言之，结构的地震反等采用子结构法对软土场地上桥墩一桩一土运应分析必须以地震场地运动特性(幅值、频谱特性动和惯性相互作用问题进行了数值模拟分析；和持续时间)为依据。地震动的模拟方法可分为两ThavarajL采用离心模型试验和数值模拟对比的方大类：

8、地震学方法和地震工程学方法。前者的方法研究了桥梁群桩基础的桩一土一结构相互作用问法基础是弹性位错理论和格林函数，注重于震源机题。现有研究成果均表明，桥梁结构一桩一土动力制和物理过程的模拟。后者的方法基础是随机过程作用效应是影响桥梁抗震性能的一个重要因素。理论和地震动参数的经验统计关系，但忽略了地震波产生和传播的物理过程，完全相信经验统计的结果。对于象加速度这种主要由中、高频地震波所组收稿日期：2008—11-21成的复杂地面运动，直接在实际样本数据基础上