断层永久位移预测及断层悬索桥地震响应研究

断层错动诱导的地表破裂永久位移对跨断层桥梁结构会造成严重破坏，准确预测断层错位的永久位移对跨断层桥梁结构抗震性能评估具有重要意义。首先结合反向传播神经网络(BPNN)提出具有较高精度的断层错位量预测模型，然后通过低频成分叠加高频成分方法人工合成断层面两侧地震动(简称跨断层地震动)，最后以某主跨为538 m的跨断层大跨钢桁架悬索桥为研究对象，利用有限元软件ABAQUS建立考虑桩-土相互作用(m法)的全桥计算模型，探究断层位置和跨越角度对悬索桥地震响应的影响。结果表明：基于BPNN提出的方法能精确预测断层位错永久位移，对比已有的回归公式具有更高的精度，为人工合成跨断层地震动的准确性提供了保障；断层相对位置会显著影响桥梁结构的地震响应，与近断层地震动作用相比，在跨断层地震动作用下，悬索桥的塔底剪力、弯矩、相对位移以及扭矩响应增加了22.79%、154.1%、139.36%和265.48%；断层跨越角度对悬索桥动力响应影响明显，其响应均以跨越角度θ=90°呈规律对称分布，塔顶纵向位移、塔底纵向弯矩、塔底纵向剪力以及塔底扭矩最大值均出现在θ=90°，分别为0.81 m、282.45 MN·m、3...