建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 道路 桥梁 Roads and Bridges 第43卷第 1期 2016年1月
地 震 动 空 间 效 应 对 大 跨 度 桥 梁
非 线 性 地 震 响 应 的 影 响
程 启 刚
(中铁 十九局 集 团有 限公 司 ，北京 100176)
[摘 要 ]在本文当中通过对地震动空间对于大跨度桥梁的非线性地震响应的影响做 出了全面的分析，并且在这个基础之上
提出了下文中的一些内容，希望能够给与同行业人员提供一定的参考。
[关键词 ]地震动空间 ；大跨度 ；桥梁 ；非线性地震 ；影响 ；分析
[中图分类号 ]U212．31；U214．03 [文献标志码 ]A [文章编号 ]1001—523X (2016)01—0131_J02
Im pact of Space on Ground M otion Effect Large-span Bridges Nonlinear Seism ic
R esponse
Cheng Qi—gang
[Abstract]Based On the earthquake which spatial impact long—span bridges nonlinear seismic response made a comprehensive analysis，and on this basis put forward some content below，hoping to give the industry personnel certain reference．
[Key words]ground motion space；large span；bridge；nonlinear earthquake；influence；analysis
通过对其地震的输入空间效应做出分析研究之后，从而
建立起 了多点激励之下的大跨度桥梁地震响应 的方法分析，
同时也编制出来了地震空间较小的地震动场模拟的程序，通
过应用塑性本构来对其混凝土的模型做出模拟，进而对其大
跨度的连续钢结构桥梁做出非线性的地震相应分析。
1．针对大跨度的桥梁动力响应研究分析
1．1 对多点激励下桥梁结构动力方程研究分析
对于大跨度的桥梁结构来说，在多点的不同步地震下桥
梁的结构运动方程主要是与一致地震激励下的运动方程间并
不相同，在这个情况下，桥梁的结构动力方程主要是采用分
块的矩阵形式来对其作出表示，主要是如下所示 ： 一 f．．1 一 ．．r．．、 l埘 M l l I．I l I l，
l_M M j I l l j} { ，1、 L一 J —h J 1／
ol l K 儿X b J 【 j
在上述公式之中， 、 以及 主要是表示为地震作用之
下的桥梁结构支座节点所存在着的绝对位移、速度以及存在
着的加速度向量 ；然而所存在着的 、 、 则是表示为在地
震作用之下的桥梁结构非支座节点所存在着的绝对位移、速
度以及加速度向量。对于 来说主要是为地震作用之下桥梁结
构的支座节点力。
1．2 针对地震震动效应地震动场模拟分析
考虑到地震场当中的两个测点K、L，要是它们在地震波
传播方向的距离为 d的情况下，地震波的主要圆频率则是为f,o
， 所相关的函数则是采用 Harichandran模型，其 自功率铺则是
采用 Kanai．Tajimi铺。
根据 已经知道的自功率谱和相干函数来说，其 n个测点
的功率谱函数矩阵的表示如下所示 ：
( )=So( )
( ， )， ( ， )，⋯， (棚，d)
( ， )，72。( ， )，⋯， ： ( ，d)
(脚， )， 。( ， )，．．，， ( ，d)
(2)
在上述公式当中，So((o)以及Y ， )表示的便是 自功率谱
和相干的函数。在考虑一个零值的一维 n变量平稳高斯随机
收稿日期 ：2015．12．10
作者简介 ：程启刚 (1981一)，男，满族，辽宁铁岭人，工程师，主
要从事桥梁隧道研究。
的过程 f(t)，其包括了 fi(O，Aq) ．， (『)，1个变量，然而根据其
Shinozuka的相关理论，进而随机过程的演变主要是可以由下
述公式进行模拟 ：
． ( ) 2、／ ∑ ∑： {1t ( )lcos((01t— ( )+( ，) (3)
Aco=n ／N
∞=(f一1／2)Ao~，，=1—2．．，N
(4)
(5)
q q+嘲 ，，=l，2，．． ，N (6)
在上述公式当中，N主要是为一个充分大的正整数，然
而∞ 则是为截止频率，在∞>∞ 的时候，那么S(co) 0，60)l主
要是为平均分布在(一Am／2，Am／2)的随机频率。∞ 则是为均匀
分布和【oj2 )的随机相位角 ； l，m(∞．)则是每个测点之间的互谱
密度矩阵s(co )的Cholosky的分解居住 (n)f)当中的一个元素，
0， (cof)是H (∞f)的一个幅角。
2．分析地震动空间效应针对大跨度桥梁地震响应的影响
2．1 关于模型的分析
针对 四跨的连续钢构桥梁来说，在上部主要是为变截面
的预应力混凝土箱梁，然而其桥墩则是为空心的截面桥墩，
所具有着的跨度主要是为600m+100m+100m+600m。然而箱梁
则是变为截面，所具有着的高度为4．4m一8．8m，桥面所具有
着的跨度为 8m，然而其箱梁的宽则是为6m。桥墩主要是采用
了空心截面的矩形桥墩，在纵向宽度主要是为 8m，横桥的墩
顶部宽主要是为气密，墩顶之下的70m主要是根据25：1来进
行放坡。
2．2 计算的结果分析
为 了能够更好的研究地震空间效应对于大跨度的桥梁地
震影响作出分析，首先便是需要能够探究以及桥梁上部的箱
梁结果影响作出分析，在下表 1当中，在考虑到地震空间效应
的时候
地震动空间效应对大跨度桥梁非线性地震响应的影响（论文）.pdf
