【摘要】：橋梁作為交通運(yùn)輸中的樞紐工程,保障橋梁在遭遇地震作用后的安全性能十分必要。我國(guó)在地震區(qū)建有許多石拱橋,其中不少以連拱形式存在,多孔拱橋特別是對(duì)于其中橋墩比較柔的,由于存在連拱作用,與單孔拱橋相比震害更為嚴(yán)重。隨著基于性能抗震設(shè)計(jì)思想的流行,如果能將其代表性方法Pushover這種簡(jiǎn)明可靠的抗震性能評(píng)估方法應(yīng)用到這種傳統(tǒng)橋型中,對(duì)于這類橋梁的保護(hù)和發(fā)展都極為有利。本文以某五跨連拱橋?yàn)槔?研究Pushover分析方法在多孔拱橋中的適用性。先對(duì)橋梁的自振特性進(jìn)行分析供后面振型選擇參考,根據(jù)橋址場(chǎng)地條件選取三條適用本橋的地震波進(jìn)行時(shí)程分析。Pushover分析時(shí)選擇質(zhì)量中心為位移控制節(jié)點(diǎn)。選用固定型加載方式中的均布和倒三角模式,以及等效基本振型的自適應(yīng)型模式分別對(duì)結(jié)構(gòu)橫橋向和縱橋向進(jìn)行加載得到能力譜曲線,并與三條地震波轉(zhuǎn)換的需求譜結(jié)合,應(yīng)用ATC-40能力譜法、Chopra的改進(jìn)能力譜法及簡(jiǎn)化能力譜法求得結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng),并采用能考慮高階振型影響的模態(tài)Pushover方法對(duì)本橋抗震性能進(jìn)行分析,將計(jì)算結(jié)果與時(shí)程分析對(duì)比,找出適合本橋型的側(cè)向荷載加載方式和能力譜方法,最后將能力譜曲線與我國(guó)規(guī)范反應(yīng)譜轉(zhuǎn)換得到的需求譜相結(jié)合,評(píng)估橋梁在各級(jí)地震作用下的損傷情況。分析得出連拱橋振型參與質(zhì)量分布比較離散,橫橋向基本振型不起控制作用,縱橋向基本振型起控制作用。橫橋向剛度較大,在規(guī)定的設(shè)防水準(zhǔn)下基本處于彈性階段,本橋最不利地震荷載組合應(yīng)以縱橋向地震作用為主。對(duì)橫橋向進(jìn)行Pushover分析時(shí)宜采用倒三角加載模式,結(jié)果較計(jì)算更為復(fù)雜的自適應(yīng)型模式要精確。對(duì)于縱橋向,采用自適應(yīng)型模式加載結(jié)合Chopra的改進(jìn)能力譜法求解能夠準(zhǔn)確評(píng)估橋梁的地震響應(yīng)。模態(tài)Pushover方法計(jì)算結(jié)果精度較高,對(duì)于受高階振型影響比較大的連拱橋,模態(tài)Pushover分析可以更加準(zhǔn)確地評(píng)估結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。橋梁在要求的7度抗震設(shè)防烈度下能保持較好的工作性能,基于性能的抗震評(píng)估方法能夠準(zhǔn)確細(xì)致地評(píng)估結(jié)構(gòu)在不同設(shè)防烈度下的性能狀態(tài),因而工程應(yīng)用前景廣闊。
【圖文】：

水平設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜

全橋結(jié)構(gòu)立面圖
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U442.55

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本文編號(hào)：2647746