刘亚明，司炳君，何　福

(1.大连理工大学建设工程学部，辽宁大连　116024；2.防灾科技学院防灾工程系，河北三河　065201)

0　引言

桩基础是桥梁工程中常用的基础形式，但由于埋置于地下，强震后其破坏形态难以评估。而在地震作用下，桩-土之间会产生一系列接触、分离、再接触等复杂力学行为，进而对上部桥梁结构安全产生不利影响。汶川地震后，诸多桥墩发生了严重的倾斜破坏，但墩身本身震害并不严重，是否由于桩-土间的非线性反应引起了墩顶的残余位移值得关注[1]。因此，桩-土之间相互作用一直是桥梁抗震领域中热点问题，国内外诸多学者对其进行了积极探讨。

Penzien等[2]提出土-桩-桥梁结构相互作用集中质量分析模型，模型中将土与结构简化为多质点系，桩-土之间相互作用由水平桩土相互作用弹簧和阻尼器表示。该模型只适用于单桩结构，且地震波输入较为复杂，因此具有很大的局限性。孙利民等[3]对Penzien模型进行了改进，改进后的Penzien模型增加了自由场对群桩的影响，并且改进了地震动的输入方式，很好地弥补了Penzien模型必须在计算之前首先计算各层土体地震动输入的不足。El-Naggar等[4-5]提出了动力Winkler地基梁模型，模型中考虑了土体的非线性、桩-土界面的不连续性和不同类型阻尼的能量耗散，该模型适用于单桩动力分析与群桩结构的计算。Nogami等[6]建立了桩土相互作用基本模型，在此基础上，发展了非线性时域动力Winkler地基梁模型，模型由近场单元与远场单元两部分组成:近场单元通过滑动单元以模拟桩-土之间的滑移效应;远场单元则用于模拟非线性较弱的远场土体力学特性。……