Phân tích phản ứng địa chấn của cầu khung cứng liên tục với sự xem xét tác động của địa hình hẻm núi dưới tác động của sóng SV đến

Elsevier BV - Tập 23 - Trang 53-61 - 2010
Guoliang Zhou1, Xiaojun Li1, Xingjun Qi2
1Institute of Engineering Mechanics, China Earthquake Administration, Harbin, China
2School of Civil Engineering, Shandong Jianzhu University, Ji’nan, China

Tóm tắt

Để đánh giá tầm quan trọng của tác động địa hình hẻm núi lên các cấu trúc lớn, dựa trên một cầu khung cứng bắc qua một hẻm núi sâu 137 mét và rộng 600 mét, phản ứng địa chấn của địa điểm hẻm núi được phân tích bằng mô hình phần mềm hữu hạn hai chiều dưới các sóng SV địa chấn khác nhau với giả định của sự đi vào thẳng đứng và đi vào chéo nhằm thu được chuyển động mặt đất, được sử dụng làm đầu vào kích thích trên các nền móng của trụ cầu bằng phương pháp khối lượng lớn cải tiến. Kết quả cho thấy địa hình hẻm núi có ảnh hưởng đáng kể đến chuyển động mặt đất về mặt góc tới. Giá trị gia tốc mặt đất cực đại biến đổi lớn từ đáy hẻm núi đến các góc phía trên. Dưới sóng SV tới thẳng đứng, tại các góc phía trên của hẻm núi, gia tốc mặt đất cực đại tăng lên rất nhiều; trong khi đó, gia tốc mặt đất cực đại giảm xuống ở các góc phía dưới của hẻm núi. Dưới sóng SV tới chéo, sự rung lắc của sườn hẻm núi vuông góc với hướng tới mạnh mẽ hơn so với phía đối diện của hẻm núi. Bề mặt đất cũng được đặc trưng bởi các biến dạng lớn hơn trong trường hợp sóng đến chéo. Cũng kết luận rằng các trụ thấp và khung của cầu khung cứng liên tục nhạy cảm hơn với các kích thích địa chấn đa điểm hỗ trợ hơn so với các trụ cao linh hoạt. Địa hình hẻm núi cũng như sự đi vào chéo của các sóng mang lại phản ứng nghiêm trọng cho cầu khung cứng liên tục, điều này nên được tính đến trong thiết kế cầu.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Akira O and Kasaburo H (1983). Effect of topography and subsurface inhomogeneities on seismic SV waves. Earthq Eng Struct Dynam11(4): 441–462.

Che W and Luo Q F (2008). Seismic wave propagation in complex topography. Chinese J Geotech Eng30(9): 1 333–1 337 (in Chinese with English abstract).

Hu Y X and Sun P S (1981). Site effect on seismic disaster and ground motion. Earthq Eng Eng Vib1: 41–54 (in Chinese with English abstract).

Huang H C and Chiu H C (1995). The effect of canyon topography on strong ground motion at Feitsui dam site: Quantitative results. Earthq Eng Struct Dynam24(7): 977–990.

Kiureghan (1992). Response spectrum method for multi-support seismic excitations. Earthq Eng Struct Dynam21(8): 713–740.

Lee S J, Chan Y C, Komatitsch D, Huang B S and Tromp J (2009). Effects of realistic surface topography on seismic ground motion in the Yangminshan region of Taiwan based upon the spectral-element method and lidar DTM. Bull Seism Soc Amer99(2A): 681–693.

Leger P, Ide I M and Paultre P (1990). Multiple support seismic analysis of large structures. Computers & Structures36: 153–158.

Li W H and Zhao C G (2004). Scattering of plane SV waves by circular-arc alluvial canyons with saturated soil deposits. Chinese J Geophys47(5): 911–919 (in Chinese with English abstract).

Liao Z P (1996). Introduction to Wave Motion Theories for Engineering. Science Press, Beijing, 156–163 (in Chinese).

Sextos A G, Kappos A J and Pitilakis K D (2003). Inelastic dynamic analysis of RC bridges accounting for spatial variability of ground motion, site effects and soil-structure interaction phenomena. Part 2: Parametric study. Earthq Eng Struct Dynam32: 629–652.

Zhao C B and Valliappan S (1993). Seismic wave scattering effects under different canyon topographic and geological conditions. Soil Dynam Earthq Eng12(3): 129–143.

Zhou G L (2004). Research on Seismic Response of Continues Rigid Frame Bridges with High Piers and Long Span. Master Dissertation, Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing, 10–20 (in Chinese with English abstract).

Zhou G L, Li X J and Liu B D (2010). Error analysis and improvements of Large Mass Method used in multi-support seismic excitation analysis. Eng Mech in press (in Chinese with English abstract).

Thông tin
Thông tin xuất bản

Elsevier BV

Tập 23

53-61

Thông tin tác giả