行波效应对管线悬索桥地震动力响应的影响分析

文章《行波效应对管线悬索桥的地震动力反应的影响》探讨了在地震发生时，管线悬索桥的动力响应如何受到行波效应和一致激励的影响。该研究针对某一特定的油气管线悬索跨越工程，通过对比分析两条具有不同频谱特性的地震波，利用时程分析方法来量化这些因素对桥梁结构关键部位内力和位移的改变。 作者冯睿为、陈锦晶和黄坤分别来自西南交通大学土木工程学院和辽宁工程技术大学交通与土木学院，他们在研究中发现，当考虑行波效应时，索塔的内力和位移峰值会显著变化，这些峰值通常出现在视波速约为1000米/秒时。此外，主梁的竖向位移包络值随着视波速的增加而减小，并且位移包络图上的“反弯点”数量增多，这表明结构的动态响应更为复杂。 研究进一步指出，当波速超过某个阈值时，索塔的内力和位移接近于一致激励的情况。这意味着地震波的初始到达时间和后续波的传播时间对结构响应有重大影响。同时，即使地震加速度峰值相同，但频谱特性不同的地震波会导致桥梁结构的地震响应存在显著差异，这强调了地震波特性的多样性和复杂性对工程结构安全性的重要性。 时程分析是本研究的核心技术，它允许研究人员模拟地震事件的全过程，从而更准确地预测结构的动态行为。人工地震波和SanFernando波在这项研究中被用作模拟地震输入，SanFernando波是一种历史上记录的真实地震波，常用于地震工程研究，因其具有丰富的频谱特性。 该研究揭示了行波效应在管线悬索桥地震动力响应中的重要作用，为这类特殊桥梁结构的抗震设计提供了宝贵的理论依据。考虑行波效应和地震波的频谱特性对于优化工程设计、提高桥梁的抗震性能以及保障管道系统的安全运行具有重要意义。