考虑土-结构相互作用的整体式桥台斜交梁桥地震反应研究

摘要

土-结构的相互作用对整体式桥台斜交桥梁的影响较大,需要考虑桩土及台后土等问题,目前缺乏相应的抗震研究.以某整体式斜交桥为工程背景,研究了考虑土-结构相互作用的整体式斜交梁桥双向地震作用下的反应.采用大型通用有限元软件ABAQUS,基于粘弹性人工边界单元建立了考虑地基土和台后土在内的桥梁三维整体有限元计算模型,与采用p-y曲线建立的简化桩土模型进行对比,比较了三条不同频率地震波作用下动力时程分析的计算结果,可以看出在多遇地震下二者计算结果较为符合,在强震下计算结果有较大差距,采用包含土在内的整体精细模型能够反映土的非线性性能,强震下的斜交桥梁桩内力比简化模型增长较多.基于整体精细模型,分析了桥台和台后土的主应力迹线,可以看出,由于桥台处与桥梁固结,斜交桥钝角处桥台应力较大,接近锐角处的2倍,台后钝角处的翼墙侧向压力增大,钝角处的桥台应考虑适当加强.通过多遇地震和强震下的台后土压力和位移曲线的比较可以看出,强震下台后土和桥台可能出现脱离,台后土的非线性效应明显.