【摘 要】
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本文首先介绍了国内外深水桥梁的建设现状,地震发生时对桥梁建筑的危害以及国内外规范对计算规定的现状;动水压力研究的理论,包括Morison方程、辐射波浪理论和绕射波浪理论以及水与结构相互作用时的分析方法和影响动水压力的因素。其次对国内外规范计算动水压力的公式进行了梳理,介绍了木落沟大桥的工程概况,并针对该桥进行了动水压力计算模型的确立。最后考虑四本国内外桥梁抗震设计规范的规定研究动水压力对桥墩地震内
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本文首先介绍了国内外深水桥梁的建设现状,地震发生时对桥梁建筑的危害以及国内外规范对计算规定的现状;动水压力研究的理论,包括Morison方程、辐射波浪理论和绕射波浪理论以及水与结构相互作用时的分析方法和影响动水压力的因素。其次对国内外规范计算动水压力的公式进行了梳理,介绍了木落沟大桥的工程概况,并针对该桥进行了动水压力计算模型的确立。最后考虑四本国内外桥梁抗震设计规范的规定研究动水压力对桥墩地震内力响应的影响,对各种不同截面形式、截面尺寸、墩高和水深等设计参数下的桥墩动水压力进行了计算,并进行了对比分析研究。主要结论如下:（1）在墩顶采用了附加集中质量、均布荷载、集中力三种上部结构质量的转换方法,并通过将计算结果与全桥计算结果进行对比分析,发现以附加质量的方式考虑上部结构的质量最为合理。（2）按《城市桥梁抗震设计规范》和《日本道桥示方书-抗震设计规范》得到的墩底内力影响系数遵循类似的规律,墩底剪力影响系数随水深的增加基本按线性规律增加,墩底弯矩影响系数随水深的增加基本按二次规律增加,而按2020版《公路桥梁抗震设计规范》及《铁路工程抗震设计规范》得到的墩底内力影响系数规律不同于城市规范和日本规范的结果。（3）动水压力产生的墩底内力不可忽略,在水深较大时,由动水压力产生的墩底内力甚至超过单独由地震动产生的墩底内力,在对桥梁抗震设计必须加以考虑。（4）在考虑动水压力对桥墩地震动内力影响方面,《日本道桥示方书-抗震设计规范》最保守,2020版《公路桥梁抗震设计规范》和《铁路工程抗震设计规范》次之,《城市桥梁抗震设计规范》最不保守。（5）大多数情况下,墩底内力影响系数随墩高的增大而增大,原因在于随着墩高的增加,桥墩的惯性质量增大而刚度减小,桥墩的自振周期增大,输入的地震动减小,从而减小了地震动产生的桥墩内力。（6）通过《城市桥梁抗震规范》和《日本道桥示方书-抗震设计规范》计算分析时,矩形实心桥墩和圆端形桥墩长宽比越大时桥墩受地震动水压力影响越明显;对于圆形实心墩,长细比越大时桥墩受地震动水压力影响越大;《铁路工程抗震设计规范》计算分析时,桥墩截面尺寸越大受地震动水压力的影响越明显;2020版《公路桥梁抗震设计规范》计算分析时,矩形实心墩长宽比越小,圆形实心墩截面尺寸越大,受动水压力影响越大。（7）对于空心截面桥墩,应注意考虑内外尺寸的比例。矩形空心墩外截面尺寸越大,内截面尺寸越大,则附加质量越大,墩底内力越大;外截面一定,内截面越大,附加质量越大,墩底内力越大。对于圆形空心墩,外半径越大,壁越薄,附加质量越大,墩底内力越大。
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