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桥梁结构地震碰撞问题理论分析模型及试验研究进展
摘要：
在地震常常造成灾难性的情况下，桥梁的抗震性能显得尤为重要。本文从理论和实验两个方面，系统分析了桥梁结构地震碰撞问题的研究进展。在理论方面，本文主要研究了桥梁结构地震碰撞问题的分析模型，包括基于透过系数的桥梁地震碰撞动力学模型、考虑结构本身特性的双层梁模型、基于常规计算模型的非线性桥梁结构地震碰撞响应分析等。在实验方面，本文着重阐述了动力响应试验、离散元试验在桥梁结构地震碰撞问题中的应用，并介绍了中跨悬索桥桥墩与地震中的碰撞试验研究。同时，本文指出了未来桥梁结构地震碰撞问题研究的发展方向和存在的问题。
关键词：桥梁结构；地震碰撞；动力学模型；试验研究。
Abstract:
Inthefrequentoccurrenceofearthquakesthatoftenleadtodisastroussituations,theseismicperformanceofbridgesisparticularlyimportant.Thispapersystematicallyanalyzestheresearchprogressofbridgestructureearthquakecollisionproblemsfromboththeoreticalandexperimentalaspects.Intheoreticalaspect,thispapermainlystudiestheanalysismodelofbridgestructureearthquakecollisionproblems,includingthebridgeearthquakecollisiondynamicsmodelbasedonthetransmissioncoefficient,thedouble-layerbeammodelconsideringthestructuralcharacteristicsitself,nonlinearbridgestructureearthquakecollisionresponseanalysisbasedonconventionalcalculationmodel,etc.Intheaspectofexperiment,thispaperfocusesontheapplicationofdynamicresponsetestanddiscreteelementtestintheproblemofbridgestructureearthquakecollision,andintroducesthetestresearchofcollisionbetweenthemiddle-spansuspensionbridgepierandearthquake.Atthesametime,thispaperpointsoutthedevelopmentdirectionandexistingproblemsoffutureresearchonbridgestructureearthquakecollisionproblems.
Keywords:Bridgestructure;Earthquakecollision;Dynamicsmodel;Experimentalresearch.
一、绪论
地震作为一种突发自然灾害，常常给人类生命和财产造成极大损失，而桥梁作为人们重要的交通运输路线和工程基础设施，其地震抗力显得尤为关键。研究桥梁结构地震碰撞问题，不仅可以为工程实际应用提供技术支撑，还可以为理论探讨提供范例。因此，桥梁结构地震碰撞问题的研究已经成为了桥梁工程领域的热点之一。
本文主要介绍桥梁结构地震碰撞问题的理论模型和试验研究的进展。其中，理论分析的部分主要包括桥梁结构地震碰撞问题的分析模型，试验研究的部分主要介绍动力响应试验、离散元试验在桥梁结构地震碰撞问题中的应用，以及中跨悬索桥桥墩与地震中的碰撞试验研究。最后，本文指出未来桥梁结构地震碰撞问题研究发展的趋势和存在的问题。
二、桥梁结构地震碰撞问题的理论模型
2.1基于透过系数的桥梁地震碰撞动力学模型
透过系数是指一种将结构的远场振动分解成接近场和远场两个部分的方法。该方法通过透过系数模拟地震过程中不同震源距离处的地震动，用以分析地震过程中结构的反应。对于桥梁结构，透过系数法可以将桥梁分解为各种接受位移和扭曲力矩的单自由度系统，从而评估在地震过程中桥梁的瞬间位移和破坏机制等信息。
基于透过系数法的桥梁地震碰撞动力学模型暴露了桥梁在地震作用下的动力响应规律，为桥梁工程实践提供了有益启示。然而，该模型的缺点是只能分析单自由度系统的简单结构，对于桥梁结构的分析仍存在一定的限制。
2.2考虑结构本身特性的双层梁模型
双层梁模型