砂土地区桥梁桩-土动力相互作用模型

王少华，张海啸，周 敉

(1.广东省路桥建设发展有限公司，广东，广州 510000; 2.河南省交通规划设计研究院股份有限公司，河南 郑州 450052; 3.长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室，陕西 西安 710064)

0 引 言

地震频发带来的灾害正在被人们广泛关注，为了有效提高桥梁质量，避免地震中桥梁的过渡损失，必须加强桥梁的抗震设计。桥梁抗震设计是桥梁设计中的关键部分，桥梁结构不仅要满足正常使用状态下的受力性能，在受到偶然荷载时，也要保正足够的安全性。

地震作用下桩-土相互作用(简称SSPSI)，对桥梁抗震有着非常显著的影响。近年来，许多研究人员对此进行了深入的研究。Penzien等于1964 年提出了 Penzien 模型，即将土-结构简化成为具有多质点的体系[1]。Lysmer等于1966 年提出了集中参数法[2]。王贻荪等于 1980 年对半空间理论的基础振动问题作了更深层次的验算，并且求得动力Boussinesq问题的精确解[3]。Han于 1997年提出了桩在非线性土体中的动力反应[4]。Boulanger于 1999年在离心机试验下有效验证了p-y曲线在桩-土相互作用中的适用性。孙利民等于2002年对 Penzien模型做了一些有效的修改[5]。Shamsabadi于2007年进行了考虑桥台-土-桥梁结构相互作用的现场试验。Padron等采用有限元和边界元相结合的方法建立三维桩-土相互作用的有限元模型，采用频域分析进一步推进了有限元法在桩-土相互作用中的应用[6]。杨晓等以Winkler地基梁方式考虑桩-土相互作用，研究了液化土层中输入简谐SH波作用下的结构动力特性，发现单墩结构体系存在明显的共振现象，而且自由场土体对桩顶位移的影响非常明显[7]。……