土-结构相互作用下的隔震桥梁地震响应研究

"这篇论文是2012年发表在北京交通大学学报上的，主题是关于基于土-结构相互作用的隔震连续梁桥在地震中的响应。研究中，作者陈水生和马涌泉选用了一个典型的三跨隔震连续梁桥作为案例，利用Bouc-Wen模型来模拟LRB（铅芯橡胶支座）的非线性力-位移特性，并建立了一个考虑土-结构相互作用的多质点集中质量有限元模型。他们还编制了程序，运用Wilson-θ逐步积分法来解决非线性运动方程，进行时程分析。通过对比分析考虑土-结构相互作用和假设墩底固结的两种模型，发现在I、II类场地土上，两者地震响应峰值的差异较小，但在III类场地土上，土-结构相互作用的影响显著，不能忽视。此外，隔震效果在不同场地类型下的表现不一，I、II类场地的隔震效果更优。关键词包括土-结构相互作用、隔震连续梁桥、铅芯橡胶支座和地震响应。" 这篇学术论文深入探讨了在地震环境下，土-结构相互作用对隔震连续梁桥地震响应的影响。研究采用了先进的Bouc-Wen模型，这是一种广泛用于模拟材料或结构非线性行为的恢复力模型，特别是对于LRB（铅芯橡胶支座）这类在地震工程中常用的隔震设备。通过建立的多质点集中质量有限元模型，可以更精确地反映桥梁在地震中的动态特性。 在分析过程中，研究者对比了两种模型：一种考虑了土-结构的相互作用，另一种则假设墩底固结。结果显示，对于I、II类场地，尽管考虑土-结构相互作用的模型地震响应峰值略高，但差异并不显著；然而，在III类场地，这种差异变得显著，表明在某些情况下，忽略土-结构相互作用可能会低估地震对桥梁的潜在破坏。这为地震工程设计提供了重要的参考，强调了在特定地质条件下，准确考虑土-结构相互作用的重要性。 此外，论文还指出隔震率对是否考虑土-结构相互作用的影响并不明显，但不同场地类型下的隔震效果存在显著差异，I、II类场地的隔震效果优于III类场地。这意味着在实际工程应用中，应该根据具体地质条件选择合适的隔震策略，以提高桥梁的抗震性能。这篇研究对隔震技术在桥梁抗震设计中的应用提供了理论支持和实证依据。