桥头路堤-桥台-地基作用体系的地震反应分析

摘要

考虑桥头路堤、桥台、地基相互作用,建立路桥过渡段三维动力分析模型,输入汶川地震波,进行非线性地震反应时程分析.将数值计算结果,与经典理论和规范方法计算结果、离心试验结果,以及震害调查资料对比分析,证实计算模型和计算方法的合理性.着重计算桥头路堤、桥台、地基的地震位移反应,桥台的地震加速度、土压力、弯矩以及基底剪应力反应等.计算结果表明:震后桥台整体背离路堤滑移,并伴随下沉和外倾,地震位移包含平移与转动2部分,桥台顶部加速度存在放大效应,承受的地震土压力以及弯矩内力较震前明显增大,相比而言,公路规范与铁路规范方法的计算值偏小;震后桥头路堤向桥台方向推移,存在拉裂趋势和不均匀沉降破坏;地基与桥台基础相邻部位,峰值水平位移与残余水平位移以及最终沉降量相对较大,基底剪力大幅增加,桥台与地基出现相对滑移.研究结果对桥梁抗震加固设计具有借鉴意义.