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1、入丫矛乙八、乙规范认,补乙口吧高桩墩的地震扭转效应大连理工大学土木系连竞宋向群提要根据弹性桩支承空间刚体的力学模型,分析高桩墩的动力特性按振型分解反应谱法给出计算水平地震惯性力和惯性扭矩的解析表达式、为高桩墩的杭震设计提供考虑扭转影响的计算方法。一
2、!∀,!一!一区高桩码头的受震表现
3、出地震时,码头除一、前言,平动外还产生扭转由于扭转的影响使位于码头端部比位于码头其它部位的基桩破坏高桩墩适用于地基条件较差的情况,在更严重。因此,在高桩墩式码头的抗震设计开敞式码头中得到广泛应用它与一般公中,对地震扭转效应问题应给予足够的重路、铁路桩基桥墩不同多采用高桩基,桩视。不但是基础而且又是结构的构件。由于桩基,所以高桩墩式结构属、呈扇形或叉桩式布置二自由振动特性于空间结构,受力复杂。水运工程水工建筑抗震设计巷日工假定墩台为刚体桩为支承该刚休的弹,,程技术规范》第八篇一指出
4、高性柱得力学模型如图所示桩,墩式码头按单质点体系计算地震惯性力上部结构作为刚体有六个自由度但其、即码头结构的抗震强度只需分别按单向中贡献大者为沿轴方向的平动和绕或。方向水平地震惯性力作用进行验算轴的扭转为了把六个自由度问题缩简成三值得注意的是在唐山、丰南地震时,新港地个自由度问题在建立运动方程对宁工意把一一周期和场地土类别查设计反应谱曲线求得一一总、重力包括上部结构一跨、、」固定设备曰桥荷载和部分基桩的力重力加速度—墩台对轴的转动惯量⋯一、、。分别振型在
5、厂沁为、—轴方向的水平相对位移和绕轴方向〔才茎的相对扭转角勺一一振型的振型参与系数刀。。附图琦对了、反映水平位移绕轴扭转的三个方程列在方程组的前边。高桩墩的动力特性可详见文献〔〕此处从略。在抗震计算中需要考虑全部振型力的作用,即、、。但是,由于各振型反三、应的最大值一般不会同时出现,地震惯性力和基桩内力为确定最大、、,、地剧贯性力本文采用平方和开方法设地面运动沿轴方向的力麒分量为如,,设轴方向的加速度分量一绕
6、,一一一轴的角加速度分量气对于三个自由弃度问题,根据振型解法得出振型的水平地藻万箱万震惯性力和惯性扭矩,一、、一尸厕刀丫了色,入一刀了当地面运动沿轴方向发生而」。口,·吼‘时振型的水平惯性力和惯性扭矩仍按式,唯其中振型的振型白、、参与系数按下式,式中综合影响系数—,水平地震系数。—矛nix。!一巴+my+I。,以丛J矛J矛乙矛当地震烈度为7、,
7、.、.、.。489度时分别为010204()j振型的动力放大,内系数—,几一l_、_对于具有一个对称平面的高桩墩当地“、、。只一0gma、日面运动沿轴方向发生而父t)(t)IXl一仗迁巩划抓味一科一~.x。时只产生沿轴方向的水平地震惯性后求解基桩内力基桩内力计算纯属静力问力分别为题。、、、=CKH5p口W()五结语.,当地面运动沿y轴方向发生而Xg1高桩墩式码头为双偏心结构即在两。·一0一0x,(t)气(t)时产生沿y轴方向的个方向(y方向)上的刚度中心与质量水平地震惯性力和绕z轴方向的扭矩,。中心不重合属于无
8、对称平面情况当沿高桩墩x,不仅沿轴方向发生地震地面运动时x,,z,轴方向而且沿y轴方向以及绕轴几j一CKHYj口j,jw(6)方向将分别产生地震惯性力和惯性扭转的作。z,在高桩墩的抗震计算中应同时考虑这三JJJ0j1ag用H=MCKo口。个力对基桩内力的影响对于具有一个或两、。白=l2个对称平面情况问题可以得到简化).,此时最大地震惯性力亦按平方和开方2将地震力以集中力的形式作用在墩台
