长期冲刷下跨海桥梁桩基动力特性及地震响应研究

摘要

以新建铁路宁波至舟山铁路桃夭门公铁两用跨海大桥为研究对象,在分析墩位水文地质特征基础上,运用仿真分析的手段建立大跨度跨海桥梁桩基地震分析模型,研究桥梁桩基动力特性及时变地震响应。结果表明:长期冲刷对桥梁结构的动力特性有显著影响,桥梁模型的自振周期与基础冲刷深度呈现正相关关系,且在前3阶模态振型和第8阶的自振周期增加明显;在相同冲刷深度条件下,桩顶位置变形较大,随着深度的增加,桩基地震变形呈非线性迅速衰减并趋于零;随着冲刷深度的增加,最大冲刷线以上桩基的位移不断增加,最大冲刷线以下桩基的位移增幅较小;桥梁桩基损伤超越概率与基础冲刷深度(冲刷时间)呈现正相关关系;在同一工况下,随着损伤状态从轻微损伤、中等损伤、严重损伤和完全损伤变化,桥梁桩基的损伤超越概率逐步减小;桥梁桩基纵桥向发生严重损伤的概率比横桥向大,纵桥向和横桥向发生完全损伤的概率大致相同。