山区桥梁结合场地环境的地震碰撞模拟分析

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由于交通运输以及经济发展的要求,越来越多桥桥梁需要跨越不同的山区地形,而历次的地震告诉我们,由于山区地形条件或特殊场地环境的影响,使得山区桥梁的震害程度往往重于平原地区。山区桥梁多为梁式桥,而在地震作用下,梁式桥经常发生的是碰撞破坏。因此,结合场地环境去研究山区桥梁的碰撞反应便十分必要。本文选用了合理的计算参数,采用三维有限元方法,利用有限元软件midas FEA和midas civil,根据山区常见的四种地形条件:盆状凹陷地形,山前洪积地形,起伏山地地形,深切峡谷地形,建立地形和桥梁的组合模型,选用时程分析方法,分别计算了地形模型地表点加速度响应,以及考虑场地环境影响和不考虑场地环境影响的情况下桥梁结构在地震作用下的碰撞反应。计算结果表明,场地环境对结构的地震响应影响显著,不同的场地环境地表点地震响应有较大差异;并且考虑场地环境影响的情况下,桥梁结构的碰撞反应明显强于不考虑场地环境影响的情况,即说明场地环境对桥梁的碰撞反应有放大的作用,并且放大的程度与地表点的加速度时程曲线的峰值和形状有关;同时,不同类型的桥梁碰撞反应的情况也有较大差异,其中简支梁桥的碰撞力大小有限,但是发生碰撞次数较多,连续梁桥碰撞力较大,且碰撞较为复杂,而刚构桥虽然碰撞次数有限,但是碰撞力很大。
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