發(fā)布時間：2020-07-29 07:49

【摘要】：大跨度上承式鋼筋混凝土拱橋是橋梁朝著跨度更大、結(jié)構(gòu)更柔的發(fā)展過程中應(yīng)用廣泛的橋型之一,尤其在我國跨山谷、河流的西南地區(qū)較為常見,與梁式橋等中小跨度橋梁相比,其地震破壞模式更加復(fù)雜。本文著眼于大跨度鋼筋混凝土拱橋的地震易損性分析,從如下方面對其進行了研究:(1)對主拱圈和拱上立柱提出了相應(yīng)的地震破壞損傷指標和評價方法。在橫橋向地震作用下,對于主拱圈,以截面塑性鉸的力—位移曲線上各性能點作為評價主拱圈損傷狀態(tài)的依據(jù),并結(jié)合拱頂形心處“參照位移”為損傷指標對應(yīng)塑性鉸變形發(fā)展;對于拱上立柱,以柱頂相對位移延性比為損傷指標,評估拱上立柱的地震破壞狀態(tài)。(2)基于理論易損性分析,根據(jù)大跨度上承式鋼筋混凝土拱橋的地震破壞模式,提出了其地震易損性分析流程。通過SAP2000建立拱橋有限元模型,進行地震時程響應(yīng)分析,對地震響應(yīng)進行線性擬合得到回歸函數(shù),代入失效概率公式計算得到主要承重構(gòu)件(主拱圈和拱上立柱)的易損性曲線;調(diào)整矢跨比、立柱布置形式等分析拱橋幾何參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式對易損性的影響,結(jié)果表明不同矢跨比主拱圈易損性存在明顯差異,跨中拱上立柱易損性最強,兩端拱腳處最弱;考慮不同構(gòu)件之間的相關(guān)性,采用一階和二階界限法計算不同矢跨比拱橋的系統(tǒng)易損性曲線,結(jié)果表明系統(tǒng)易損性強于各構(gòu)件易損性,矢跨比對系統(tǒng)易損性結(jié)果有影響。(3)考慮行波效應(yīng)對于大跨度拱橋的影響,對大跨度上承式拱橋進行縱橋向地震的結(jié)構(gòu)失效模式分析和失效概率計算。1)計算拱腳產(chǎn)生相對水平位移時對主拱圈的內(nèi)力和變形的影響,結(jié)果表明拱腳相對遠離對受力和變形均不利;以拱圈截面的彎矩—軸力承載能力曲線作為評判拱圈性能的極限狀態(tài),計算得到最大容許拱腳相對位移;計算不同矢跨比拱圈的最大容許拱腳相對位移,結(jié)果表明該位移隨矢跨比變小而逐漸減小。2)以最大容許拱腳相對水平位移為定量表征拱圈承載能力極限狀態(tài)的指標,選取不同地震波剪切波速模擬場地條件,以非一致激勵下的拱腳相對位移為地震響應(yīng)指標,對拱圈縱橋向地震失效概率進行計算,得到縱橋向主拱圈的失效概率曲線。結(jié)果表明,場地條件越差,行波效應(yīng)對拱橋影響越大;調(diào)整主拱圈矢跨比參數(shù),分析了拱軸線幾何特性對縱橋向主拱圈失效概率的影響,結(jié)果表明隨矢跨比變小,易損性增強。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U448.22;U442.55
【圖文】：

地震波傳播速度因場地條件不同而變化，會出現(xiàn)拱腳支承處接受地震波的振幅和逡逑頻率不同，也就產(chǎn)生了相位差，造成振動不同步，即地震行波效應(yīng)。行波效應(yīng)示逡逑意圖如圖２－５。逡逑２７逡逑

目標反應(yīng)譜選擇地震動的前置工作。本節(jié)對大跨度上承式鋼筋混凝土拱橋模型進逡逑行自振模態(tài)分析，考慮高階模態(tài)對大跨度結(jié)構(gòu)的影響，提取了拱橋前１０階的自振逡逑特性和振型，如圖３－４所示。逡逑匯總得到拱橋的前１０階自振特性和振型特點見表３－３。逡逑表３－３拱橋自振特性匯總表逡逑Ｔａｂｌｅ邋３－３邋Ｓｕｍｍａｒｙ邋ｏｆ邋ｎａｔｕｒａｌ邋ｖｉｂｒａｔｉｏｎ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ邋ｏｆ邋ａｒｃｈ邋ｂｒｉｄｇｅ逡逑振型邐自振周期（ｓ）自振頻率（ＨＺ）邐振型特點逡逑１邐３．２０３０邐０．３１２２邐左１拱上立柱縱橋向側(cè)彎，頂部梁體縱橋向偏移逡逑２邐３．１７５１邐０．３１５０邐右】拱上立柱縱橋向側(cè)彎，頂部梁體縱橋向偏移逡逑３邐２．２６９０邐０．４４０８邐梁體橫橋向一階對稱彎曲，立柱、拱圈對稱側(cè)彎逡逑４邐１．５２８０邐０．６５４６邐左２、右２立柱縱橋向側(cè)彎，立柱、拱圈縱橋向偏移逡逑５邐１．４３００邐０．６９９４邐左３、右３立柱縱橋向側(cè)彎，立柱、拱圈縱橋向偏移逡逑６邐１．１７６０邐０．８５００邐左４、右４立柱縱橋向側(cè)彎，立柱、拱圈縱橋向偏移逡逑７邐０．９５４０邐１．０４８０邐梁體橫橋向一階反對稱彎曲，立柱、拱圈反對稱偏移逡逑８邐０．８３９０邐１．１９１０邐左１、右１立柱橫橋向側(cè)彎

圖３－４邋ｉ）第九階振型邐圖３－４邋ｊ）第十階振型逡逑Ｆｉｇ．３－４ｉ）邋Ｎｉｎｔｈ邋ｏｒｄｅｒ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邐Ｆｉｇ．３－４ｊ）邋Ｔｅｎｔｈ邋ｏｒｄｅｒ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ逡逑圖３－４拱橋的前１０階振型圖逡逑Ｆｉｇ．３－４邋Ｔｈｅ邋ｆｉｒｓｔ邋１０ｔｈ邋ｓｅｌｆ－ｖｉｂｒａｔｉｏｎ邋ｐａｔｔｅｒｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ａｒｃｈ邋ｂｒｉｄｇｅ逡逑３５逡逑

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 謝長洲;;600m跨鋼筋混凝土拱橋靜風(fēng)失穩(wěn)全過程分析[J];西部交通科技;2016年09期

2 郭維;李蘇;;鋼筋混凝土拱橋臺后處理方法討論[J];四川建材;2017年03期

3 謝長洲;林潔瓊;;特大跨鋼筋混凝土拱橋靜風(fēng)穩(wěn)定性影響因素分析[J];西部交通科技;2017年06期

4 劉輝;張明科;;實腹式鋼筋混凝土拱橋的設(shè)計與研究[J];黑龍江交通科技;2017年06期

5 王俊華;方國強;;增大截面法加固鋼筋混凝土拱橋分析[J];山西建筑;2013年11期

6 李坤;;勁性骨架對鋼筋混凝土拱橋極限承載力的影響[J];科技創(chuàng)業(yè)家;2013年17期

7 何度心;;連拱橋地震力計算(上)[J];世界地震工程;1989年04期

8 牟廷敏;梁健;范碧琨;趙藝程;李勝;;大跨徑鋼筋混凝土拱橋的新作為[J];中國公路;2019年05期

9 武芳文;豐丙龍;薛成鳳;;鐵路鋼筋混凝土拱橋使用安全現(xiàn)狀評估[J];鐵道工程學(xué)報;2016年05期

10 陳勝利;;鋼筋混凝土拱橋懸壁澆筑施工技術(shù)研究[J];中國建材科技;2014年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 顧安邦;;大跨徑鋼筋混凝土拱橋面內(nèi)穩(wěn)定分析探討[A];中國土木工程學(xué)會市政工程專業(yè)委員會第一次城市橋梁學(xué)術(shù)會議論文集[C];1987年

2 趙新武;;跨河道鋼筋混凝土拱橋滿堂支模架設(shè)計[A];河南省建筑業(yè)行業(yè)優(yōu)秀論文集(2010)[C];2010年

3 王彥利;王樂陽;;大跨度鋼筋混凝土拱橋爆破拆除[A];中國爆破新技術(shù)Ⅲ[C];2012年

4 奉龍成;汪宏;趙人達;;鋼筋混凝土拱橋的面內(nèi)極限承載能力非線性分析[A];交通土建及結(jié)構(gòu)工程計算機應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2001年

5 朱三凡;宗周紅;夏樟華;;大跨度鋼筋混凝土拱橋模型修正和動力特性分析[A];第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ冊[C];2009年

6 黃盛楠;陸新征;鄭建春;朱偉;;超載導(dǎo)致鋼筋混凝土拱橋倒塌的破壞模擬[A];第21屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ冊[C];2012年

7 董紹平;姬浩杰;;洛浦公園紅櫻橋-現(xiàn)澆鋼筋混凝土拱橋組合支架施工方法[A];河南省建筑業(yè)行業(yè)優(yōu)秀論文集(2007)[C];2007年

8 壽楠椿;畢波;竹學(xué)葉;江素華;侯立萍;;鋼筋混凝土拱橋徐變穩(wěn)定性研究[A];中國土木工程學(xué)會計算機應(yīng)用分會第七屆年會論文集[C];1999年

9 彭衛(wèi);侯海濤;毛雨橋;葉文亞;;基于PDS模塊技術(shù)的鋼筋混凝土拱橋可靠度計算[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

10 壽楠椿;畢波;竹學(xué)葉;江素華;侯立萍;;鋼筋混凝土拱橋徐變穩(wěn)定性研究[A];中國土木工程學(xué)會計算機應(yīng)用分會第七屆年會土木工程計算機應(yīng)用文集[C];1999年

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 記者 李良蘇 通訊員 王延中 祝衛(wèi)先;十七局集團西電東送建設(shè)顯軍威[N];中國鐵道建筑報;2005年

2 朱定帥;加強溝通協(xié)調(diào) 破解建設(shè)難題[N];撫州日報;2014年

3 本報記者 周湛;創(chuàng)新奮進繪藍圖[N];中國測繪報;2001年

4 記者 王志彥　通訊員 何水根;一項技術(shù)創(chuàng)三項世界第一[N];解放日報;2010年

5 本報記者 李平紅 馬文武;季代良：甘架金橋富桑梓[N];陜西科技報;2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 衛(wèi)星;鋼筋混凝土肋拱二階設(shè)計方法研究[D];西南交通大學(xué);2005年

2 馮劍平;橋梁結(jié)構(gòu)的爆破拆除數(shù)值模擬優(yōu)化研究[D];長安大學(xué);2016年

3 孫昊;套箍技術(shù)加固既有鋼筋混凝土拱橋的試驗研究[D];西南交通大學(xué);2011年

4 李俊;鋼筋混凝土拱橋的彎矩增大系數(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 蔣志強;大跨度上承式鋼筋混凝土拱橋的地震易損性分析[D];北京交通大學(xué);2019年

2 魏（礻w）;基于荷載試驗的既有鋼筋混凝土拱橋檢測與安全性評估[D];湖北工業(yè)大學(xué);2019年

3 龍帥;組合法施工鋼筋混凝土拱橋關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)影響研究[D];重慶交通大學(xué);2018年

4 袁宙琴;行車速度對圬工和鋼筋混凝土拱橋沖擊影響研究[D];重慶交通大學(xué);2018年

5 江浩偉;400m懸臂澆筑鋼筋混凝土拱橋設(shè)計計算及施工研究[D];長沙理工大學(xué);2017年

6 方彬;鋼筋混凝土拱橋承載能力評估及復(fù)合式加固分析[D];西南交通大學(xué);2018年

7 涂文才;既有多跨鋼筋混凝土拱橋檢測評估及加固研究[D];西南交通大學(xué);2013年

8 郝毅;鋼筋混凝土拱橋拼寬改造技術(shù)研究[D];長安大學(xué);2007年

9 劉東芳;既有鋼筋混凝土拱橋承載力分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

10 陳磊;特大跨度鋼筋混凝土拱橋拱上建筑構(gòu)造形式研究[D];重慶交通大學(xué);2014年

本文編號：2773651