近场地震作用下深水桥墩的特殊地震响应分析

摘要

我国有许多在建和拟建的大跨深水桥梁，深水桥梁的抗震设计已经成为急需研究的课题。本文主要研究了地震动水压力的分析方法以及近场地震作用下深水桥墩的特殊地震响应。 本文主要包括以下内容：建议考虑近场地震效应的双参数控制选波方法；采用势流体单元模拟水体的数值方法及用附加质量考虑动水作用的Morison方程法，利用有限元程序所具有的结构分析和流体分析的强大能力，实现液固耦合分析；采用不同方法对深水桥墩进行地震响应分析，并与我国规范方法分析结果进行了对比；分析了近场地震作用下深水桥墩的地震响应特点，着重讨论近场地震的脉冲效应及PGV/PGA比值与桥墩结构地震响应的关系。 研究表明：在时程分析法中，当考虑近场效应时，采用双参数控制法选取地震记录的分析结果较为合理；验证了Morison方程法在深水桥墩地震响应分析中的有效性，而我国规范法计算结果偏低；地震动水压力对桥墩的地震响应有显著影响，在进行抗震设计时考虑动水压力的作用是非常必要的；动水压力对桥墩地震响应的影响程度与很多因素有关：相对水深、输入的地震记录、计算方向、计算项目等；建议在桥梁抗震设计中根据相对水深来决定是否考虑动水压力的影响；自由表面波对桥墩结构的地震响应影响很小；近场地震作用下动水压力对桥墩结构的地震响应有显著的影响，最大影响率达到了近100％；近场地震的速度脉冲效应会进一步增大动水压力对深水桥墩地震响应的影响；地震动作用方向不同，即不同方向的结构自身动力特性不同时，近场地震脉冲效应及动水压力对深水桥墩的地震响应影响程度有显著的差别。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章桥梁抗震分析中的地震动输入问题

第三章深水桥墩地震动水压力的计算方法

第四章深水桥墩的地震响应分析

第五章近震作用下深水桥墩的特殊地震响应

第六章结论与展望

参考文献

致谢