考虑PSSI的桩柱式桥墩震后残余位移分析

摘要：

为研究钢筋混凝土桥墩在强震下的残余变形机理,建立了考虑桩-土-结构相互作用(pile-soil-structure interaction,PSSI)的桩柱式桥墩抗震数值分析模型,考虑了桥墩、桩身以及桩-土相互作用等非线性行为.首先,基于单桩拟静力试验结果验证了建模方法的准确性,然后通过与墩底固结模型的对比,分析了近断层地震动下PSSI对桩柱式桥墩墩顶残余位移的影响.结合结构自振周期,桩身残余位移、曲率延性系数,土体非线性反应等结果,对墩顶残余变形的机理进行了讨论.结果表明:考虑PSSI的桩柱式桥墩自振周期为墩底固结模型的2.0～2.2倍,PSSI显著增加了墩顶的最大位移和残余位移.随着砂土相对密实度减少,结构自振周期、墩顶最大位移和残余位移均呈增大的趋势.桩身的残余变形主要集中于桩顶4倍桩径深度范围内,且随着砂土相对密实度增加,桩身残余变形深度减少.桩身塑性变形集中于地表下1.3～5.3倍桩径范围内,且随着砂土相对密实度增加,桩身塑性区范围减少,桩身截面最大曲率增大.

关键词：桥梁抗震、桥墩、残余位移、桩-土-结构相互作用、数值分析、p-y弹簧单元、近断层地震动

所属期刊栏目：30

分类号：U443.2;TU470.3(桥涵工程)

资助基金：河北省重点研发计划项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金;防灾科技学院研究生科技创新基金项目

在线出版日期：2022-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：684-694