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标题	SSI效应对邵华大桥动力特性及地震响应影响分析
范文	摘 要：本文主要通过等代土弹簧m法来初步研究SSI效应对邵华大桥的动力特征及地震响应影响，通过midas试算考虑SSI效应和没考虑SSI效应的两个模型，分析计算结果对比的出SSI效应对邵华大桥的结构响应影响趋势。理解SSI效应在结构地震响应分析中的影响程度。 关键词：等代土弹簧法；自锚式悬索桥；动力特性分析 地震波通过对土体传播再通过土体与结构相互作用传递给结构，使结构产生震动响应。从地震波对结构作用的路径可以看出，考虑土-结构相互作用（Soil Structure Interaction）对结构地震响应的影响是必须的。SSI影响结构整体变形、应力和动力特性，而且影响程度取决于土体的力学性质和结构的刚度、质量有关。 本文主要用m法来模拟SSI效应，按规范《2008公路桥梁抗震设计细则》中建议用等代土弹簧法考虑SSI效应的方法，模拟SSI效用对邵华大桥的结构动力响应影响，分析SSI效应对结构动力特性变化及地震响应结果的影响。 1 结构模型 邵华大桥位于湖南省湘潭市岳塘区，本桥主桥为（44.76+168+228+45+44.68）m独塔自锚式悬索桥，主梁采用混合梁，主跨采用钢箱梁，锚跨和副跨采用混凝土，桥面全宽39.5米。用Midas Civil建立模型，其中索单元采用受拉单元模拟外，其余结构采用梁单元模拟。支座单元采用滞后系统来模拟，刚混连接段采用组合截面，对于m法的模拟采用节点弹性支承来模拟。 1.1 计算方法与公式推导 KH，KZ分别为等代土弹簧的水平刚度和竖向刚度，为土层厚度，为桩的计算宽度。 1.2 参数计算 全桥桩位所在土质基本为单层微风化泥质粉砂岩，根据规范《公路桥涵地基与基础设计规范》给定范围并考虑动力影响放大两倍后，m和m0取值为20000KN/m4，由规范算出bp取值，各取值由下表列出。 2 地震动输入及计算结果分析 通过规范查找出邵华大桥所在桥址的地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期0.35s，地震基本烈度以VII度设防，地震波选用1952，Hollywood Storage P.E.，270 Deg，该波峰值发生13.3s左右出现峰值为0.0592g，接近桥址场地地震峰值，持续时间78.62s。模型只分析地震波前50s，分别对考虑SSI效应的模型和不考虑SSI效应的模型进行计算地震波分别按1.0、1.5比例系数输入，分析结果并取出比较关注的数据制表如下。 从表2可以看出在同一放大系数工况下SSI效应对节点位移有一定影响，但随着放大系数的增大，也就是地震等级的增大时SSI效应对结构位移的影响也随之上升，如工况：1.5地震波有SSI中，节点位移受SSI效应影响比原大增长了50%左右，影响效果很显著。同样，通过表3可以看出SSI效应对结构的内力影响跟结构位移影响类似，但是从单元118和119可以看出，由于SSI的存在使得结构内力向好的趋势发展，但在索中影响较小，可能是地震波的特征周期和所的振动特征周期相近引起的，这里有待进一步研究。 從迈达斯计算结果来看，结构采用m法来考虑SSI效应，对结构的各振型周期影响不大，如考虑SSI结构前三阶振型周期为：3.364、2.116、1.980，而没考虑SSI的结构前三阶振型周期为：3.368、2.141、2.006。显然考虑SSI效应，结构周期会变小，结构从短周期结构向长周期结构转变。 3 结论 1）从计算结果来看，SSI效应对邵华大桥的地震响应影响是很明显的，不仅对桥梁受地震动后位移响应的影响，结构内力也受影响，同时位移受的影响更显著。 2）随着地震等级的提升，SSI效应对结构的影响更加明显，所以对于大桥的设计一定要考虑SSI效应的影响，在结构计算中要体现。 3）SSI效应对邵华大桥的振型周期有一定的影响，但是m法只考虑刚度，而没有考虑土的附加质量对结构振动特征的影响，土的附加质量影响程度有待进一步研究。 4）m法的有点很明显，就是计算方便，可以了解SSI效应对结构地震响应影响的方向预测，但是精度显然是不过的，在结构初步设计采用m法来模拟SSI效应有利于简化计算的复杂度，但后期验算需要采用精度更高的方法来验算初步设计结果。 参考文献 [1]董江华.土—桩基础—桥梁动力相互作用的计算模型研究[D].西南交通大学，2017. [2]肖晓春.地震作用下土—桩—结构动力相互作用的数值模拟[D].大连理工大学，2003. [3]李国豪，易建国，陈忠延.滦河大桥抗震分析（之二）——地震反应分析[J].同济大学学报，1981（01）. [4]王德荣.滦河大桥抗震分析（之一）——现场测试及分析[J].同济大学学报，1980（04）. 作者简介 陈亮辉（1990-），男，汉族，广东中山市人，学生，在读研究生，重庆交通大学桥梁与隧道工程专业，研究方向：桥梁抗震应用研究。
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