碰撞效应对非规则梁桥横向地震反应的影响

徐略勤，李建中，吴陶晶

(同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，上海 200092)

通常为了在山区跨越鸿沟深壑而修建的桥梁，由于受地形地貌的限制，其下部结构高度往往互不一致，墩高的不一致极易导致全桥结构横向刚度分布的不均匀，在地震作用下，上部结构的横向惯性力在下部结构的分配也参差不齐，高度较矮的桥墩由于刚度较大通常会吸收相对更大的横向地震力。板式橡胶支座的采用有助于缓解各墩受力不均带来的难题，但板式橡胶支座在使用不当时容易出现滑动或脱空现象，在地震作用下，这些现象愈发明显，而且往往造成很大侧向位移，引起上部梁体的滑落。为了限制梁体的侧向移位，挡块的运用呼之而出。防震挡块的运用在降低上部结构发生横向落梁的可能性的同时也增大了梁体发生横向碰撞的概率。事实上，在强地震作用下，碰撞现象在桥梁结构中普遍存在，国内外许多桥梁震害表明碰撞是引起结构失效甚至破坏的主要原因之一［1］。

本文着眼于考虑上部梁体与抗震挡块间横向碰撞效应对采用板式橡胶支座的山区非规则梁桥横向地震反应——主要是各墩横向地震剪力分布规律的影响。通过对一座桥例建立考虑横向碰撞效应的动力分析模型，比较分析了碰撞效应的影响，并讨论了在各种不同碰撞条件下，横向地震力分配规律的变化，得到的一些结论和规律可供桥梁的防震和加固参考。……