地震反應分析

自1943年M．Biot提出反應譜的概念，以及1948年C．W，Housner提出基於反應譜理論的抗震計算動力法以來；反應譜分析方法在結構抗震領域得到不斷完善與發展，並在工程實踐中得到廣泛應用。可是，由於反應譜僅能給出結構各振型反應的最大值，而丟失了與最大值有關且對振型組合又非常重要的信息，如最大值發生的時間及其正負號，使得各振型最大值的組合陷入困境。因此，對大型複雜立交結構即使結構是處於線彈性狀態，反應譜方法仍不能完全代替時程分析方法。

對於許多大型複雜立交和高架橋結構來説，由於在罕遇地震作用下不可避免要進入彈塑性範圍，採用線性結構分析方法很難獲得真實且安全的設計。1989年發生的美國洛馬·普里埃塔地震（7級）中，舊金山高速公路兩層立交橋的上層橋孔因立柱破壞（約800m範圍）倒塌造成較大傷亡。1994年美國諾斯雷奇地震（6．7級）中，洛杉磯市的破壞極為嚴重。

1995年日本阪神大地震（7．2級）中，高速公路、國道，包括新幹線在內的橋樑結構遭到嚴重破壞。由於交通中斷造成直接、間接經濟損失巨大。因而，為了進一步瞭解地震作用下橋樑結構的性能，在利用空間杆繫有限元，採用非線性時程法進行單層或雙層高架橋結構地震反應分析時，應考慮支座、後繼結構、墩柱的非線性以及樁—土—結構相互作用的影響。如為輕軌高架橋還應考慮軌道結構的影響。

當輕軌高架橋或雙層高架橋的下層為軌道交通時，應考慮鋼軌和鋼軌扣件的影響。一方面，由於鋼軌對橋樑的約束作用，使得橋樑的振動頻率提高；另一方面，在縱向地震作用下，橋樑與鋼軌之間會產生相對滑動，而且梁軌間的相對滑動具有滯回性，可以耗散部分地震能量。

無縫長鋼軌視作空間粱單元；

不考慮因温度變化、有車時的垂直荷載及制動力引起的梁軌相互作用；

整體道牀、軌枕（或承軌台）由於與主樑澆注成一體，固將其與主樑作為整體來考慮；梁軌之間通過扣件單元連接，此單元可視為兩節點複合彈簧單元。