徐略勤，张 令，龚 浩

(1. 重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074；2. 重庆交通大学 省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室，重庆 400074)

0 引 言

在强震作用下，桩基础与桩周土体会发生滑移、分离、张开、闭合等显著的非线性行为，不仅会改变桥梁结构的动力特性，还会改变地基运动的频谱组成[1]。当地基与结构自振频率接近时，将产生共振现象，从而显著放大桥梁结构的地震响应。拱桥是对基础变位非常敏感的桥型之一。汶川震害表明：基础变位是引起拱桥完全坍塌的主要原因之一，且拱桥跨径越大，基础变位影响也越不利[2]。随着我国建桥技术进步，不少大跨拱桥经结构体系变化后也被修建在平原和软土地基中，如上海卢浦大桥、广州丫髻沙大桥等。尽管体系变化可使得拱桥水平推力得以自平衡，但相对较柔的地基条件在强地震作用下非线性行为依然是大跨拱桥的重大安全隐患。

近年来，国内外不少学者对桥梁结构在地震中的桩-土作用效应进行了研究，尽管对桩-土作用的模拟方法有所不同，但一般都认为桩-土作用会对桥梁结构抗震性能产生重要影响[3-5]。由于桩-土作用是一个非常复杂的非线性动力过程，有效分析方法往往是研究重点之一。从20世纪六、七十年代开始，其研究热度始终不减。为便于工程应用分析，J.PENZIEN等[6]最早将桩-土作用系统的质量按土层厚度简化离散为一系列节点，并假定桩侧土为Winkler连续介质，并提出了集中质量模型(亦称Penzien模型)。……