陈令坤 张楠 夏禾

摘要： 近断层地震会给桥梁带来严重损害，其方向脉冲及竖向地震动效应日益引起研究者注意。以高速铁路多跨简支梁桥为研究对象，建立高烈度区地震作用下的非线性全桥模型，计算了水平及竖向地震作用下桥梁的弹塑性响应。结果表明：近断层地震下桥墩进入弹塑性阶段，刚度的改变其自振周期随之改变。相比远断层地震而言，近断层地震以其较大的脉冲周期与进入弹塑性的桥梁相耦合，将加剧桥梁的非线性响应。考察了竖向地震动对桥梁地震性能的影响，通过轴力变化改变影响桥墩滞回性能，增加塑性区变形，但不会导致墩顶横向位移的增加。建议设计时采用近断层地震因子及合适的竖向地震动参数考虑近断层效应的影响。

关键词： 高速铁路桥梁； 竖向地震； 速度脉冲； 非线性地震反应； 近断层地震因子

中图分类号：U448.13文献标志码： A文章编号： 10044523（2016）04070410

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.04.018

引言

近断层地震对结构动力响应的影响日益引起研究者的注意，最近如1979 Imperial Valley （CA） 地震、1994 Northridge （CA） 地震、1995 Kobe （Japan） 地震、1999 ChiChi （Taiwan）地震、以及 1999 Kocaeli （Turkey） 地震，其地震动记录表现出明显的速度脉冲效应以及较大的竖向地震动等近断层效应。研究表明：当断层的破裂前锋朝着地震观测台站方向传播，会导致地震能量的释放并形成单向或者双向速度脉冲。

关于近断层地震的方向速度脉冲效应，Benioff，Kasahara，Haskell以及BenMenahem等首先在地震记录观测中认识方向脉冲效应。1971年San Fernando 地震、1994年 Northridge地震及1995年 Kobe地震后，近断层方向脉冲地震对结构的巨大破坏作用日渐引起研究者关注。……