开永旺

考虑实际场地的矮塔斜拉桥非线性地震响应分析

开永旺

(浙江交通职业技术学院，浙江 杭州 311112)

为研究场地条件对矮塔斜拉桥非线性地震响应的影响，明确空间变异场地条件对矮塔斜拉桥抗震性能分析的重要性，采用不同场地条件下的抗震设计反应谱作为目标谱，从PEER数据库选择与不同场地反应谱兼容的实测地震记录。以一座主跨为176 m的矮塔斜拉桥为例，基于OpenSEES建立三维非线性有限元模型，对该桥梁进行一致激励和多点激励下的非线性地震响应分析，详细研究空间变异场地条件对矮塔斜拉桥抗震性能的影响。研究结果表明：在一致场地条件下，随着场地变软，矮塔斜拉桥的地震响应逐渐增大，与硬场条件相比，中硬场地和软场地震作用下，塔顶位移将分别增大1.80和3.93倍；不规则场地条件引起的地震动空间变异性使得矮塔斜拉桥的地震响应显著增大，即使与一致场地条件下的最不利的情况相比，实际场地条件下的桥梁结构的地震响应都比其增大84%；在矮塔斜拉桥抗震设计时应当充分考虑空间变异场地条件的影响，采用一致场地条件对矮塔斜拉桥进行抗震性能分析时将低估桥梁的地震需求。

场地条件；矮塔斜拉桥；非线性地震响应；多点激励

矮塔斜拉桥由于其独特的结构形式和卓越的跨越能力，在我国的公、铁路桥梁中得到了广泛的应用[1]。众所周知，我国是一个典型的地震多发国家，近年来就发生了汶川地震(8.0级)、玉树地震(7.1级)、九寨沟地震(7.0级)等多次大地震，这些地震对公路、铁路、桥梁这些基础设施产生了严重的破坏[2]，地震已经成为威胁矮塔斜拉桥服役安全的一个重要因素。……