水位變化對水淹拱腳大跨度拱橋動力響應的影響分析

鄧偉強

(湖南省益陽公路橋梁建設有限公司, 湖南 益陽 413000)

0 引言

隨著我國交通基礎設施在內陸山區的不斷建設，鋼筋混凝土拱橋以其跨越能力大、受力條件合理、一體性強以及對河流通航能力影響較小等特點成為了眾多橋型方案中的優選方案。與普通跨高山峽谷鋼筋混凝土拱橋不同，受庫區蓄水的影響，跨水庫區鋼筋混凝土拱橋拱腳處拱圈存在被水體淹沒的情況，水體與拱圈間的流固耦合相互作用會顯著改變橋梁結構的動力特性[1]，因此，研究水體與拱圈流固耦合相互作用機理，分析考慮流固耦合效應下的大跨度鋼筋混凝土拱橋地震響應規律具有十分重要的意義。

水體與橋梁結構流固耦合研究方面，余君宇等[2]為研究水位變化對深水大跨剛構橋抗震性能的影響，基于流固耦合理論分析了橋墩在無水、正常蓄水位和汛期限制水位的動力響應；江輝等[3]通過建立波浪、海流及地震共同作用的流固耦合模型，討論了流體參數對深水橋墩地震響應的影響規律；郭慶康[4]對大壩庫區深水橋梁高墩的流固耦合效應展開研究，建立了試驗及數值分析模型，探討了大跨橋梁在碰撞效應下的地震響應；吳安杰等[5]采用ANSYS-CFX軟件建立了波流作用下深水橋梁的數值模型，得到了水深與波流對橋梁地震響應的影響規律。

拱橋的地震響應研究方面，張永亮等[6]對某上承式鐵路鋼桁架拱橋建立了SAP2000模型，計算其在多維激勵下的空間地震響應，確定了結構內力的分布規律；……