地震反应谱长周期分量对大跨度桥梁地震反应的影响
2021-11-10宋爱民常付平叶爱君
宋爱民, 常付平, 叶爱君
(1. 同济大学 土木工程防灾国家重点实验室, 上海 200092; 2. 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司, 上海 200092)
目前,世界各国的桥梁抗震设计规范都将反应谱法作为地震反应分析的基本方法,但是由于缺乏真实有效的长周期地震记录,各国抗震规范只对自振周期较短的结构给出了反应谱计算公式[1,2]。欧洲抗震设计规范NF P06-030-1/NA-2013《Eurocode 8: Design of Structures for Earthquake Resistance》规定了自振周期在4 s之前的加速度反应谱计算公式,建议4 s后的加速度反应谱由位移反应谱值根据拟谱关系得到[3];美国桥梁抗震设计指南《AASHTO Guide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design》规定的加速度反应谱无最大周期的限制,但指出当结构自振周期超过3 s后,规范规定的加速度反应谱谱值会偏保守[4];我国JTG/T 2231-01-2020《公路桥梁抗震设计规范》(以下简称《公规》)规定的加速度反应谱最大周期为10 s[5],CJJ 166-2011《城市桥梁抗震设计规范》(以下简称《城规》)的设计加速度反应谱引自GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》(以下简称《建规》),规定的加速度反应谱最大周期为6 s[6]。
近年来,我国兴建了众多的大跨度索支撑桥梁,基本周期常常超过10 s[7,8],采用设计规范反应谱进行地震反应分析存在长周期谱值的确定问题。在实际工程中,为提高结构的抗震安全度,往往对规范的设计加速度反应谱曲线超出周期范围部分做平台化处理,但这会导致结构的地震反应过大,设计过于保守。
为了建立长周期结构的设计反应谱,国内外学者做了一些研究。耿淑伟等[9]通过对实际观测的955条地震动记录进行统计分析,以均方误差最小原则拟合标准化反应谱,建议对于周期T大于6 s的加速度反应谱按T-1的速率下降到10 s。……
