長周期地震動(dòng)作用下大跨徑斜拉橋響應(yīng)分析

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1、長周期地震動(dòng)作用下大跨徑斜拉橋響應(yīng)分析摘要：為研究長周期地震動(dòng)對(duì)大跨徑橋梁地震響應(yīng)的影響，分別選取了若干長周期地震波和普通地震波進(jìn)行頻譜特性對(duì)比；以某特大跨徑斜拉橋?yàn)槔?，建立了有限元模型，采用非線性時(shí)程分析方法對(duì)比分析了2類地震動(dòng)作用下該橋的地震響應(yīng)。為控制大跨徑斜拉橋在2類地震動(dòng)激勵(lì)下梁端的位移響應(yīng)，選用了彈性連接裝置和液體粘滯阻尼器2種措施對(duì)比研究了其減震效果。結(jié)果表明：長周期地震動(dòng)對(duì)大跨徑橋梁的位移及內(nèi)力響應(yīng)影響顯著；在長周期地震動(dòng)作用下，彈性連接裝置的位移控制效率較低，并會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)力的大幅增加；參數(shù)合理的液體粘滯阻尼器的控制效果具有較好的廣譜性，即

2、在普通地震動(dòng)和長周期地震動(dòng)作用下均有較好的減震效果。關(guān)鍵詞：長周期地震動(dòng)；大跨徑斜拉橋；地震響應(yīng)；彈性連接裝置；液體粘滯阻尼器分類號(hào)：U442.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼：AAbstract:Inordertostudytheinfluenceoflongperiodgroundmotiononseismicresponseoflongspanbridges，somelongperiodgroundmotionsandconventionalgroundmotionswereselected,andthecomparativeanalysisonspectralchara

3、cteristicsofthesemotionswerecarriedout.Alongspancablestayedbridgewastakenasanexampletoanalyzetheseismicresponseofthebridgeundertwotypesofgroundmotionsbyusingnonlineartimehistorymethod.Elasticconnectiondeviceandfluidviscousdamperwereusedtomitigatetheseismicresponseofthebridgeundertw

4、otypesofthegroundmotions.Inaddition,theeffectsofthetwokindsofdeviceswereanalyzed.Theresultsshowthatlongperiodgroundmotionshavegreatinfluenceonseismicresponseofthebridge.Elasticconnectiondevicehaslowerefficiencyandwillintroducemoreseismicforceintothebridgeunderlongperiodgroundmotion

5、.While,theeffectoffluidviscousdamperisbroadspectrum,thatis，ithaswonderfulandstableeffectunderbothlongperiodgroundmotionandconventionalgroundmotionwithproperdampingparameters.Keywords：longperiodgroundmotion；longspancablestayedbridge；seismicresponse；elasticlinkdevice；fluidviscousdamp

6、er地震的破壞力影響范圍隨震級(jí)的增加而擴(kuò)大，強(qiáng)震發(fā)生時(shí)，由于斷層破裂尺度大且持續(xù)時(shí)間長，地震動(dòng)中包含了較豐富的長周期成分，隨著傳播距離的增加，地震波中的短周期成分迅速衰減，而長周期成分由于其穿透能力強(qiáng)，不但衰減緩慢，而且在土質(zhì)軟弱、土層深厚的局部場地條件下還會(huì)進(jìn)一步放大［15］。盡管目前記錄到的典型長周期地震動(dòng)峰值加速度較低，但此類地震動(dòng)造成的震害卻不容忽視，如1977年羅馬尼亞7.2級(jí)地震，導(dǎo)致距震中300多千米的Sofia市和Svishtov市高層建筑破壞嚴(yán)重；1985年墨西哥8.1級(jí)地震使得距震中約400km的墨西哥城內(nèi)高層建筑產(chǎn)生了嚴(yán)重的倒塌［6］;

7、2⑻3年日本北海道十勝?zèng)_8.0級(jí)地震，距震中225km的苫小牧港內(nèi)多個(gè)大型儲(chǔ)油罐發(fā)生石油液面晃動(dòng)、溢流并引發(fā)火災(zāi)，大火持續(xù)數(shù)日才被撲滅；2008年中國汶川8.0級(jí)地震，距震中1800km的上海甚至更遠(yuǎn)的臺(tái)北、曼谷的超高層建筑都出現(xiàn)了劇烈的晃動(dòng)，造成了極大的恐慌［7］。上述震害表明：長周期地震動(dòng)對(duì)高層、超高層建筑、大跨徑橋梁及大型儲(chǔ)油設(shè)備等長周期柔性結(jié)構(gòu)影響顯著。早期的模擬式強(qiáng)震記錄儀只能記錄到高頻為主的短周期成分，而無法獲取精度可靠的長周期成分，隨著近年來數(shù)字式強(qiáng)震記錄儀的大量使用，才逐漸記錄到了一些長周期地震波，但其數(shù)量還不足以形成可靠的長周期地震反應(yīng)譜［

8、810］，因此目前針對(duì)長周期地震動(dòng)特性及其對(duì)結(jié)構(gòu)的影