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(Ⅱ).pdf

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1、第36卷第3期四川建筑科学研究2010年6月SichuanBuildingScience151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(Ⅱ)武芳文，薛成风(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，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，探讨了桩一土一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

2、模式。关键词：桥梁工程；随机振动；斜拉桥；地震动；桩一土一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)03—151—03Studyofinfluencesofpile．．soil．．structureinteractiononstochasticseismicresponseofsuper-long-spancable-stayedbridge(11)WUFangwen．XUEChengfeng(1．SchoolofHighway，Chang'anUniversity，Xi’an710064，China；2．SchoolofCivilEn

3、gineeringandArchitecture，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，Mianyang621010，China)Abstract：BasedonstochasticvibrationtheoryandcombinedwithSuTongYangtzeRiverHighwayBridge，thestochasticseismicresponseofsuper-long—spancable-stayedbridgeisdeveloped．Thelawwhichthepile·soil—structureinteractioni

4、mpactstheseismicresponseofSuTongYangtzeRiverHighwayBridgeisdiscussedfromtheperspectiveofcalculationandanalysis．Theresultsshowthatitisimportantforlong—spancable-stayedbridgebuiltontheflexiblefoundationtoconsiderstifeningefectorpile—·soil-structureinteraction，thatistosay，theconsolidationmodeCannot

5、beused．Keywords：bridgeengineering；stochasticvibration；cable—stayedbridge；earthquakemotion；pile-soil—structureinteraction(续前)5桩一土一结构相互作用下的随机地震响应分析0246810l214苏通长江公路大桥处于软土场特点，按抗震烈．频率／Hz度7度进行设防，场地类别为Ⅲ类来进行分析。选图5地震动加速度功率谱曲线Fig．5Powerspectrumcurveofseismicmotion用杜修力模型，其震动模型参数取值如下：S。=acceleration17．26cm

6、／s，D=0．0114，0=1．83，03'g=13．03，=0．97，=13．66。随机地震动输入功率谱曲线如为了保证较高的计算精度，考虑了前200阶振图5所示。型参与贡献，阻尼比取值为5％，有效频率积分区间以上地震动的输入在ANSYS／PSD平台上采用为∞∈[0．5，90．0]rad／s，积分间隔为0．05rad／s。CQC法计算各种响应的功率谱，然后按照随机振动5．1纵向激励理论求得内力及位移响应的均值和方差。最后按照地震动纵向激励时，考虑桩一土一结构动力相3o-法则¨。得到响应的峰值和反应谱方法进行比互作用后，主梁和主塔内力与等效桩基基础刚度模较。型有所变化。其中主梁纵向弯矩减

7、小了11％，而主梁轴力减小了41％，如图6，7所示，对主梁的收稿日期：2008．11-21竖向位移影响甚微。考虑桩一土一结构动力相互作作者简介：武芳文(1980一)，男，河北邯郸人，博士，讲师，研究方向大跨度桥梁结构理论与分析方法。用后，主塔的纵向弯矩和纵向位移变化很E—mail：wufangwen2004@163．com小。152四川建筑科学研究第36卷五＼暴．900600．3000300600900主梁纵坐标／m图6主梁纵向弯矩峰值(kN·