采用区域多混合谱选波的斜拉桥地震反应分析

摘要

针对一致危险谱过于保守和条件均值谱偏于不保守的弊端，将一致危险谱和条件均值谱结合形成混合谱，根据场地的设定地震信息(包括震级、震中距等)确定条件周期，构建区域地震动特征相关的多混合谱。一条混合谱为某设定地震下所有条件均值谱的包络值，具有“适度”保守的特征；多混合谱为区域混合谱的集合，可分别基于混合谱选择地震波。以某一区域为例，基于地震危险性分析获得一致危险谱、设定地震参数和条件周期，计算得到多混合谱。将多混合谱、规范反应谱及其选择的地震波作为地震输入，对一座典型斜拉桥进行地震反应分析，分别对结构纵桥向和横桥向地震响应进行了比较。结果表明：由于高阶阵型贡献的影响，不同类别地震波作用下斜拉桥各构件受激励程度差异较大，塔柱受力(包括弯矩和剪力)受短周期地震波的影响显著；规范反应谱下斜拉桥纵向地震反应较大，其中梁体位移、塔顶位移、塔底弯矩和塔底剪力分别高于多混合谱约50%、23%、38%、19%;建议采用各混合谱所选地震波引起结构地震反应均值的包络值作为斜拉桥地震响应设计值，其“适度”保守估计了斜拉桥的地震需求，有助于降低斜拉桥造价和提升其经济性。

关键词

桥梁工程 / 多混合谱 / 设定地震 / 斜拉桥 / 地震反应分析 / 地震需求

基金资助

国家自然科学基金青年科学基金项目(52108445)