采用拉索模数伸缩缝的斜交桥地震易损性分析

张鹏辉，冯睿为，周连绪，郭军军，袁万城

（同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092）

斜交桥具有良好的地形和线路适应能力，被广泛应用于城市立交及公路桥梁中。据统计，在我国高等级公路系统中，斜交桥的数量一般可以达到整条线路桥梁总数的40%～50%［1］。由于斜交角的存在，影响了结构静动力荷载的传递机制，进而影响了结构在荷载作用下的力与位移响应。其中，由于主梁刚度中心与质量中心不重合，以及主梁与桥台或相邻主梁之间的碰撞，将导致主梁在地震作用下发生平面转动，造成支座和桥台发生严重损伤。在1971年美国San Fernando地震后，加利福尼亚州的Foothill Boulevard下穿式立交桥桥台在斜交角方向的位移增幅达10 cm，且中墩发生严重剪切破坏［2］。自此，斜交桥的地震破坏机理和性能提升引起了研究人员的广泛关注。对两端支撑于桥台的斜交跨线桥，Buckle等［3］分析后认为，其转动机理是，在水平地震作用下，主梁钝角处与桥台背墙相接触，随后主梁绕该钝角处转动，导致锐角处及另一端主梁处的支座位移过大。

为了防止梁端位移过大导致落梁，设计人员需要设置足够的支撑宽度，Wu等［4］根据Buckle等提出的主梁转动机制，给出了斜交桥最小支撑宽度的设计方法，同时基于振动台试验结果［4-5］，对其进行验证，发现在伸缩缝宽较大时，主梁碰撞后的回弹效应会加剧主梁转动，应在支撑宽度设计时加以考虑。当地震动强度较大时，对支撑宽度的要求过高，因此需要进一步采用减隔震装置控制主梁的位移响应，如减隔震支座和限位装置。……