竖向地震动对自复位桥墩及其连续梁桥地震反应影响研究

王东升; 张凯林; 甄浩越; 葛超洋; 童磊

doi:10.13197/j.eeed.2025.0407

地震工程与工程振动 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (04) : 64 -74. DOI: 10.13197/j.eeed.2025.0407

竖向地震动对自复位桥墩及其连续梁桥地震反应影响研究

王东升, 张凯林, 甄浩越, 葛超洋, 童磊

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摘要

竖向地震动在临近断层区较为强烈，这对具有低损伤特征的摇摆-自复位(rocking self-centering, RSC)桥墩构成了潜在的威胁。基于OpenSees平台建立了RSC桥墩有限元模型，与拟静力和振动台试验结果对比验证了建模方法的准确性。选取10条近场含脉冲地震波作为输入，分别以双向水平与三向激励2种工况对比，研究了竖向地震动对于RSC桥墩地震反应的影响。进一步扩展至含RSC桥墩的连续梁桥，以从整体上考虑桥梁上部结构的影响。结果表明：竖向地震动会使桥墩轴力增大，桥墩受压区最小高度减小，但从平均意义角度不是很显著，在不利的情况下，最大轴力可增加约19.55%,截面受压区最小高度降低约22.05%。总体而言，竖向地震动对RSC桥墩的墩顶最大位移影响不大。竖向地震动会很大程度改变RSC桥墩耗能钢筋拉应力及其破坏情况，由此对RSC桥墩及其桥梁结构抗震分析时有必要考虑竖向地震动的影响。