深水桥梁地震响应分析方法

我国基础设施修建高速发展，深水桥梁越来越多，尤其在西部山区和库区以及跨越大河及海湾的桥梁大多都属深水桥梁，目前最深的库区桥梁水深已达到168米。本次汶川大地震中，处于紫坪铺水库中的某深水桥梁就发生高墩变形和主梁落梁。墩水耦合属于流固耦合问题，过去关于该领域的研究主要限于大坝与水的相互作用，并取得一定的成果。而对于深水桥梁的墩水耦合动力响应分析方法的研究很少，我国设计规范采用的还都是非常简单的简化方法，与实际情况相差很大。本项目拟在前期研究的基础上，从理论上开展地震时桥墩结构与其周围水体的耦合振动的特性研究，建立其地震时结构位移和内力响应的计算方法，推导不同几何形式桥墩由于地震而引起的附加动水压力和附加质量的表达式，并且考虑桥墩外和墩身内部空心部分的水（域外和域内水）对结构动力响应的影响因素，建立解析的和数值的计算方法，为今后设计该种结构提供理论依据和有效方法。