摘要：跨越断层的长大跨度桥梁难免会受到断层错动作用,为探究跨走滑断层地震动参数对大跨度悬索桥地震响应的影响,以某主跨为538 m的钢桁架悬索桥为例,利用ABAQUS建立考虑桩-土相互作用(“m”法)的全桥有限元模型。通过叠加人工低频地震成分和实际高频地震成分,合成了跨走滑断层地震动,采用非一致激励位移时程法,重点分析永久位移、脉冲周期和跨断层角度对大跨度悬索桥的动力响应影响。结果表明:随着永久位移增大,桥塔动力响应呈不同幅度的增长,特别是横桥向位移、剪力,以及顺桥向弯矩增幅比较明显,分别增大97%、88%和95%,且剪力的增大加剧了桥塔发生剪切破坏的风险;随着脉冲周期减小,桥塔沿顺桥向和横桥向的动力响应增幅差距较大,当脉冲周期小于4 s时,桥塔横桥向位移、剪力,以及顺桥向弯矩相较于另一方向增幅更为明显,其增幅分别为492.5%、170%和189.2%;跨断层角度对桥塔的动力响应影响较大,且沿顺桥向和横桥向的响应变化趋势相反,跨断层角度为90°时,桥塔横桥向位移、剪力取得最大值,而弯矩取得最小值,且桥塔动力响应均在合理范围内,为最佳跨越角度。

摘要：为克服复杂桥梁结构在地震易损性评估时需要进行大量非线性时程分析的不足,提出一种基于耐震时程法(ETM)的易损性分析方法用于桥梁结构易损性的快速评估。首先,基于ETM合成了若干条耐震时程曲线(ETA),将其与概率地震需求模型相结合。随后,考虑桥梁模型的不确定性,借助OpenSEES建立一座大跨度上承式钢桁拱桥的有限元模型样本库,并分别使用ETM和增量动力分析(IDA)法对其中的桥梁模型进行时程分析并得到典型构件的易损性曲线,将二者结果进行对比以验证ETM的适用性。最后,利用验证后的方法分析该桥各构件纵向地震下的易损性。结果表明:ETM与IDA所得结果的相对误差基本控制在5%以内,说明基于耐震时程的易损性方法可有效兼顾分析效率和计算精度;在纵向地震作用下,上承式钢桁拱桥的引桥墩和交界墩在50%中等损伤概率下的地震动强度指标仅为0.597g和0.972g,远小于其他构件,说明混凝土桥墩为最易损构件;拱肋和立柱在地震作用下发生破坏的概率较小,但拱顶和拱脚相对薄弱;设置固定支座的短立柱在纵向地震作用下易发生损伤,可通过改变拱上立柱的支座布置形式进行优化。

摘要：急流对桥梁冲击作用不可忽视,且现有规范对急流状态下桥墩的冲击作用考虑不足,未考虑急流对墩的侧向作用力,可能严重低估急流作用对桥梁结构的影响。现以某大跨度连续刚构桥为研究对象,建立刚构桥三维有限元模型,系统地考虑急流对桥墩顺流向和横流向(侧向)的冲击作用,研究不同流速和水深对大跨度连续刚构桥动力响应影响,并与港口规范计算结果进行对比。分析结果表明:在急流状态下,单墩两侧的压强呈非对称分布,构成横流向的瞬时压强差,造成显著的瞬时横流向力,在结构设计中不可忽视;水深在H/2及以上时,桥梁受急流冲击效果急剧增长,水流速度对桥墩最大位移和最大应力影响较大,此时应考虑侧向力对桥墩的影响;随着水深和流速增大,港口规范与数值模拟响应差值逐渐增大,墩顶位移最大可达1.6 cm,墩底应力最大可达4.8 MPa,在急流状态下,数值模拟结果更为保守。