地震作用下群樁體系橋梁連續倒塌模擬研究

陳皞， 周敉， 安風明， 朱國強

(1.中交第一公路勘察設計研究院有限公司， 陜西 西安 710075； 2.長安大學 舊橋檢測與加固技術交通行業重點實驗室)

1 引言

由于中國地理位置的特殊性，位于環太平洋地震帶和歐亞地震帶的交匯處，中國地震頻繁震害嚴重。據相關數據顯示，1900年至今，發生在中國的6級及以上地震就有800余次。橋梁基礎是橋梁的5大構件之一，對確保橋梁的抗震性能和震后的快速修復具有重要意義，分析大量震害資料可以得出：群樁基礎是在地震災害發生時比較容易破壞的結構，發生病害有樁-土分離出現間隔、樁基礎移動較大、樁和柱相接的地方開裂、樁身發生彎曲剪切破壞、樁基礎和承臺連接處斷裂等，就具有群樁基礎的高樁承臺橋梁而言，目前的研究主要是在靜力和穩定分析方面，而對于橋梁的地震失效原理以及相應的冗余儲備研究仍略顯單薄，很難保證在符合抗震要求的前提下橋梁不發生破壞倒塌。

當前研究結構的連續倒塌過程相對成熟的方法和手段包括：結構連續倒塌數值仿真、基于地震風險評估的結構連續倒塌研究和結構連續倒塌模型試驗研究。橋梁的地震倒塌研究是很復雜和前沿的課題，對主流的橋梁動力有限元程序而言，功能上有欠缺，還無法精確實現對橋梁連續倒塌的數值模擬，部分軟件基于散體有限元可以計算簡單結構的倒塌問題，但在計算效率上仍有很大的改進空間。目前國內外在地震作用下的橋梁連續倒塌分析領域對橋梁性能評價和地震動與動力響應的關系等方面研究較多。……