桥梁多次重撞击动力学的瞬态波效应法

摘要

桥梁结构在强烈的竖向地震作用下,上部结构可能会出现跳起现象,导致与桥墩间发生多次重撞击,从而对桥梁结构的地震响应和抗震性能产生影响.针对双跨单墩连续梁桥,采用Bernoulli-Euler粱模型和St.VENANT杆理论模拟桥梁结构,将竖向地震作用以简谐波形式的人工地震激励代替,应用瞬态波传播理论研究地震过程中桥梁多次重撞击现象,提出了计算桥梁多次重撞击瞬态动力学响应的瞬态波效应法.该方法避免了求解耦合重撞击力的强非线性方程,能够较精确地计算多次重撞击过程和分离过程中的瞬态波响应,准确描述结构中的撞击波传播现象.在此基础上,进一步分析了桥梁结构参数对多次重撞击力的影响.研究结果表明,竖向地震动引起的多次重撞击对桥梁结构的地震响应有较大影响,应当予以考虑.数值计算结果为连续梁桥的抗震设计和评估提供了可借鉴的依据.