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桥梁是交通生命线的枢纽工程,也是交通基础设施防灾减灾的重要组成部分。历次大地震中桥梁震害调查表明,桥梁易遭受到损伤破坏,斜交桥梁等非规则桥梁破坏尤为严重。在多维地震作用下,斜交桥上部结构易产生绕竖直轴的平面转动,造成上部结构与桥台剪力键、桥台背墙发生碰撞,致使剪力键、回填土和桥墩等下部结构等发生破坏,甚至出现落梁等严重震害。我国《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)对于斜交桥梁抗震设计方法还没有详细和统一的规定,其主要原因是缺乏详实依据。在基于性能桥梁抗震设计中,需要对斜交桥梁非线性地震反应进行精细化分析,以确保地震中桥梁结构安全。本文较全面地考虑斜交桥梁结构中各重要构件非线性特性,建立精细化整体桥梁结构有限元模型,开展近断层双向地震动作用下斜交桥梁结构非线性地震反应分析,并以斜交角、伸缩缝等影响其地震反应的主要参数进行了分析。本文的主要研究内容如下: 1、基于课题组对斜交桥梁中各重要构件非线性特性基础上,给出了支座、桥台剪力键、桥台-土相互作用、桥墩、桩-土相互作用以及碰撞效应的非线性特性,建立了桥梁体系中各重要构件的非线性计算模型。 2、建立了考虑桥梁结构重要构件非线性特性的单跨斜交桥梁精细化有限元模型,在水平双向地震作用下,分析斜交角度、纵向伸缩缝间隙、横向初始间隙对斜交桥梁地震反应的影响。 3、在水平双向地震动作用下,研究斜交角度、纵向伸缩缝间隙、横向初始间隙等重要参数对两跨斜交桥梁地震反应的影响,以及桩-土相互作用对斜交桥梁地震反应的影响。 4、以某四跨连续斜交桥梁为研究背景,建立多跨斜交桥梁非线性有限元分析模型,开展水平双向地震作用下非线性地震反应分析,研究多跨桥梁各重要构件非线性特性对桥梁地震反应的影响。