汽车动力作用对曲线梁桥地震反应特性的影响分析

钟以琛，李岩，叶长允，马小龙，林国伟

(1.哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨150090；2.美国康涅狄格大学 土木与环境工程系，康涅狄格州06269-3037；3.济南城建集团有限公司，山东 济南250000)

近年来，我国城市和公路交通基础设施增长迅速，汽车保有量的大幅增长加剧了城市及干线公路的交通压力，特别是高峰时段，城市道路拥堵及大密度车流现象随处可见[1]。桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，当某一区域发生地震时，桥上有运营车辆作用的概率较以往大幅增加[2]。现有地震-车辆-桥梁相互作用研究主要集中在铁路桥梁方面，重点关注地震作用下的铁路桥梁横向响应、运营列车舒适性和安全性[3−5]。截止目前，有关车辆作用对公路桥梁地震反应影响的相关研究还很少[6]。各国规范中仅AASHTO和美国加州桥梁设计规范建议在特殊和非常规桥梁地震分析中考虑部分车辆活载的作用，但未给出明确的细化规定[7]。车辆是一个复杂的多体动力系统，其与桥梁发生动力相互作用，会造成车桥耦合体系与单座桥梁的地震响应存在明显差异[8]。KAMEDA等[9]通过数值模拟，发现桥梁与车辆振动频率相近或相位相同时，车辆作用对桥梁地震响应产生不利影响；OTSUKA等[10]针对一座2跨简支梁桥的研究表明，考虑车辆荷载时桥梁地震响应中的横桥向位移和墩底延性需求分别增大15%和20%。GHOSH等[11]提出一种考虑车辆荷载和地震联合作用的桥梁易损性评估方法，发现车辆作用对桥梁震后易损性有较大影响[12]。……