凹岛式变墩高曲线桥梁抗震性能振动台试验研究

本研究通过1/20缩尺模型振动台试验，系统探究了凹岛式变墩高曲线桥在近/远场地震(PGA)作用下的抗震性能。研究发现地震输入角度接近中高墩与邻墩连线方向时响应最大，速度脉冲型近场地震会显著放大桥梁响应，且刚度较大区段（含短墩和中高墩）在强震下更需关注。该成果为山区小半径曲线桥抗震设计提供了重要参考。

　　

Highlight

本研究亮点在于首次通过振动台试验揭示了凹岛式变墩高曲线桥的三维地震响应特性，特别关注了地震波入射角度、近远场地震差异和地震强度(PGA)对这类特殊桥梁的影响机制。

Section snippets

原型桥梁

本文研究对象为山区典型的四跨曲线连续梁桥（4×20m布局），采用预应力混凝土小半径曲线箱梁（半径50m，中心角92°）。下部结构中2、3、4号墩为钢筋混凝土独柱墩，高度分别为15m、9m和12m，直径2m。主梁通过...

模型动力特性

采用频域分解法(FDD)在白噪声激励下识别桥梁模型动力特性，通过奇异值分解(SVD)获得前两阶固有频率分别为6.195Hz和6.424Hz。图9(a)显示了主梁切向和径向加速度传感器功率谱密度(PSD)矩阵的奇异值...

Conclusion

基于1/20缩尺模型振动台试验，本文系统研究了山区小半径凹岛式变墩高曲线桥的最不利地震输入角度、近远场地震响应差异及高烈度地震下的破坏机理。研究发现：当地震输入角度接近中高墩与邻墩连线方向时桥梁整体响应最大；含速度脉冲的近场地震比远场地震更显著放大桥梁响应；随着PGA增大，高刚度区段（含短墩和中高墩）表现出更强烈的地震响应，应在抗震设计中重点考虑。