多點激勵下大跨剛構橋的地震響應分析

摘 要：該文基于多點地震動輸入下的結構的動力反應方程，采用有限單元法分析了某大跨度剛構橋在多點激勵下地震反應。分析中考慮了一致激勵、不同波速下的多點激勵等地震激勵方式。計算結果表明，剛構橋對多點激勵較為敏感，波速增加時內力及位移幅值趨近于一致激勵的值。

關鍵詞：地震響應 杜哈梅積分 多點激勵 剛構橋

中圖分類號：U448文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（c）-0109-02

在實際工程的地震反應分析中，地震動輸入方法常用的是一致激勵法，即假定各支承點的地面運動是相同的，只考慮其隨時間的變化。這種假定對于跨度不大的橋梁來說，與實際情況出入不是很大，分析結果是可以接受的。但對大跨度橋梁，應考慮地震動空間變異性的影響，以便更準確的獲得地震反應的受力特點。該文采用動態時程方法分析某大跨剛構橋在多點激勵下的地震響應。

1 多點地震動輸入下的動力反應方程

對于多自由度體系，多點輸入下的地震反應動力平衡方程為：

利用振型正交條件，將多點地震動輸入下的動力平衡方程解耦后，可得到：

在初始值為零的情況下，利用Duhamel積分可得到上式的解為：

通過求解結構的第n階振型位移后，結構相對地面的位移反應為：

疊加結構的擬靜力位移及結構的動力相對位移，則多點地震動輸入下結構總的反應為：

2 自振特性分析

采用時程分析法，對連續剛構橋進行一致地震動激勵與多點輸入激勵的對比分析。……