近断层脉冲型地震动作用下简支梁桥地震响应与损伤分析

摘要

为探究简支梁桥在近断层脉冲地震动作用下的地震响应特征和损伤情况，采用单一函数解析模型模拟近断层地震动中的低频脉冲成分，并与实测地震动滤波后得到的高频成分相叠加，合成得到近断层脉冲型地震动作为输入；以一座4跨简支梁桥为原型，建立有限元数值模型，通过非线性地震反应时程分析，系统研究近断层脉冲型地震动断层距、矩震级、脉冲次数和合成地震动的高频成分等对简支梁桥桥墩的墩顶位移和损伤状态、主梁的位移和碰撞力的影响。结果表明：(1)地震动低频成分是脉冲峰值的主要影响因素，简支梁桥的地震响应强烈程度主要由地震动中的低频脉冲成分决定；(2)在地震动的矩震级较小时，由于单次脉冲的峰值大于多次反复脉冲，简支梁桥的地震响应更加明显；反之，桥梁在多次反复的脉冲作用下地震响应更大；(3)地震动中高频成分对结构的地震响应影响较小，但会影响桥梁的峰值和残余位移，其影响亦不可忽视。

关键词

近断层地震动 / 脉冲效应 / 人工合成地震动 / 双柱式排架墩 / 地震响应

基金资助

甘肃省重点研发计划(22YF7GA161); 甘肃省教育厅青年博士支持项目(2023QB-031)