基于性能的公路梁橋抗震評估中的地震波選擇研究
本文選題:公路梁橋 切入點:抗震性能評估 出處:《合肥工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:在我國各級公路體系中,梁式橋數(shù)量最多,在歷次大地震中震害也最嚴(yán)重,阻礙了抗震救災(zāi)、增加了次生災(zāi)害。目前,很多公路梁橋經(jīng)過多年運營后技術(shù)狀況水平每況愈下,更加導(dǎo)致了抗震能力的嚴(yán)重不足,在強震作用下極易發(fā)生重大破壞。對公路梁橋進行定期的抗震性能評估,并依據(jù)評估結(jié)果采取有針對性的抗震加固維修措施,是提高橋梁地震安全性的重要手段。但是,目前我國對于橋梁抗震性能評估既無相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可以遵循,也沒有成熟的評估體系和方法可以參照實施。而且,由于國內(nèi)外的橋梁結(jié)構(gòu)形式、橋梁抗震規(guī)范等具有顯著差異,國外的相關(guān)研究成果并不能直接應(yīng)用于我國。因此,迫切需要對我國公路梁橋抗震性能評估方法展開深入研究。目前,以全概率理論為基礎(chǔ)、基于性能的地震工程學(xué)理論(Performance-Based Earthquake Engineering,PBEE)已被國際上公認(rèn)為未來結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計理論的發(fā)展方向,其核心部分——地震易損性分析不但可以應(yīng)用于新建橋梁的抗震設(shè)計,也同樣適用于已建橋梁的抗震性能評估。因此,本文將橋梁地震易損性分析方法應(yīng)用于公路梁橋的兩階段抗震性能評估體系中,特別是在詳細(xì)評估階段。并針對PBEE理論強調(diào)地震學(xué)與結(jié)構(gòu)抗震的有機結(jié)合這一重要特點,對以非線性動力時程分析方法為主的橋梁地震易損性分析中地震波的合理選擇這一關(guān)鍵問題進行研究。論文的主要工作包括:1.對國內(nèi)外有關(guān)公路橋梁抗震性能評估的研究成果進行較為全面的綜述,并對橋梁地震易損性分析理論進行研究;2.針對包含初步評估和詳細(xì)評估的兩階段公路梁橋抗震性能評估體系,將橋梁地震易損性分析作為公路梁橋抗震性能評估的重要方法,應(yīng)用于詳細(xì)評估階段;3.針對PBEE以全概率理論為基礎(chǔ)、強調(diào)地震學(xué)與結(jié)構(gòu)抗震的有機結(jié)合這一重要特點,研究地震波反應(yīng)譜的概率分布特性(如均值、方差、概率分布等)對橋梁地震易損性分析的重要影響;4.針對基于地震易損性分析的公路梁橋抗震性能詳細(xì)評估方法,在不改變實際地震波原始特性的前提下,提出了一種基于目標(biāo)譜匹配的實際地震波優(yōu)化選擇方法。
[Abstract]:In the highway system of all levels in our country, the number of girder bridges is the largest, and the earthquake damage is the most serious in all the major earthquakes, which hinders the earthquake relief and increases secondary disasters.At present, after many years of operation, the technical level of many highway girder bridges is deteriorating, which leads to the serious shortage of seismic capacity, and it is easy to cause serious damage under the action of strong earthquake.It is an important means to improve the seismic safety of highway girder bridges by evaluating their seismic performance regularly and taking targeted seismic reinforcement and maintenance measures according to the evaluation results.However, at present, there are no relevant norms and standards for the seismic performance evaluation of bridges in China, nor are there any mature evaluation systems and methods to be applied.Moreover, due to the significant differences in bridge structure form and seismic code at home and abroad, the related research results from abroad can not be directly applied in China.Therefore, there is an urgent need for in-depth research on seismic performance evaluation methods of highway beam bridges in China.At present, based on full probability theory and performance-based seismic engineering theory, performance based Earthquake engineering theory has been recognized as the development direction of seismic design theory in the future.The seismic vulnerability analysis, the core part of it, can not only be applied to the seismic design of newly built bridges, but also to the seismic performance evaluation of the bridges that have been built.Therefore, in this paper, the seismic vulnerability analysis method of bridges is applied to the two-stage seismic performance evaluation system of highway girder bridges, especially in the detailed evaluation stage.In view of the important characteristics of PBEE theory which emphasizes the organic combination of seismology and seismic resistance of structures, the key problem of the rational selection of seismic wave in seismic vulnerability analysis of bridges, which is based on nonlinear dynamic time-history analysis method, is studied.The main work of the thesis includes 1: 1.This paper summarizes the research results of seismic performance assessment of highway bridges at home and abroad, and studies the theory of seismic vulnerability analysis of bridges.Aiming at the aseismic performance evaluation system of two-stage highway beam bridges which includes preliminary evaluation and detailed evaluation, the seismic vulnerability analysis of bridges is considered as an important method for seismic performance evaluation of highway beam bridges, which is applied to the detailed evaluation stage.In view of the fact that PBEE is based on the theory of full probability and emphasizes the organic combination of seismology and seismic resistance of structures, the probability distribution characteristics of seismic response spectrum (such as mean value, variance) are studied.The important influence of probability distribution on seismic vulnerability analysis of bridges.Aiming at the detailed evaluation method of seismic performance of highway beam bridges based on seismic vulnerability analysis, a method of optimal selection of actual seismic waves based on target spectrum matching is proposed without changing the original characteristics of actual seismic waves.
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:U442.55
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,本文編號:1703712
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