【摘要】：地震一直是各類工程結(jié)構(gòu)主要遭受的災(zāi)害之一,橋梁作為交通運(yùn)輸?shù)臉屑~工程,其抗震能力及在震后的加固維修是工程人員亟需關(guān)注的問題。V腿連續(xù)梁橋作為一種剛度較大的橋梁結(jié)構(gòu),對(duì)于它震后的損傷狀態(tài)及地震風(fēng)險(xiǎn)概率研究較少,同時(shí)由于現(xiàn)在我國服役橋梁越來越多,對(duì)于已經(jīng)服役橋梁在惡劣環(huán)境下的抗震性能評(píng)價(jià)也需要進(jìn)一步研究,因此本文對(duì)一座V腿連續(xù)梁橋在服役期間材料退化后的地震易損性及地震風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容如下:分別計(jì)算曲率延性和位移延性作為橋墩及支座的損傷指標(biāo),并考慮地震動(dòng)的不確定性,選取了100條地震波基于OpenSEES建立了一座三跨V腿連續(xù)梁的有限元模型,求得地震下的結(jié)構(gòu)相應(yīng),線性回歸求得了各個(gè)構(gòu)件的概率需求模型。通過對(duì)概率需求和抗震性能進(jìn)行對(duì)比分析建立各個(gè)構(gòu)件的地震易損性曲線,最后聯(lián)合各個(gè)構(gòu)件分別用一階界限法和Monte-Carlo法求得了該V腿連續(xù)梁橋體系的易損性曲線。得到結(jié)構(gòu)主體V腿幾乎不發(fā)生損傷,最易損傷構(gòu)件為過渡墩支座,體系整體抗震性能較好由于結(jié)構(gòu)所處環(huán)境為潮濕環(huán)境,選取氯離子腐蝕為材料的退化因素。得到氯離子侵蝕后鋼筋混凝土的退化函數(shù),更新模型得到在服役期間氯離子侵蝕后的橋梁地震響應(yīng),由此回歸得到氯離子侵蝕下各構(gòu)件的概率需求模型,同時(shí)對(duì)材料退化后的V腿及過渡墩截面在縱筋和箍筋銹蝕下的抗震能力分別分析,算出構(gòu)件時(shí)變后的損傷指標(biāo)。得到同時(shí)考慮縱筋和箍筋退化截面的抗彎能力及延性發(fā)生明顯退化通過材料退化后的構(gòu)件抗震能力及地震需求求得該V腿連續(xù)梁橋在氯離子侵蝕下各個(gè)構(gòu)件的時(shí)變地震易損性曲線,其中支座的時(shí)變效應(yīng)最為明顯。聯(lián)合各個(gè)構(gòu)件求得結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的時(shí)變地震易損性曲線。并對(duì)系統(tǒng)易損性曲線上下界進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)構(gòu)在氯離子侵蝕下抗震能力時(shí)變效應(yīng)明顯,75年后結(jié)構(gòu)抗震能力明顯退化。通過本橋場(chǎng)地信息得到了場(chǎng)地地震危險(xiǎn)性曲線,并由地震易損性函數(shù)得到構(gòu)件的年概率地震風(fēng)險(xiǎn),將年地震風(fēng)險(xiǎn)概率通過概率統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)化為按100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期下構(gòu)件及體系的地震風(fēng)險(xiǎn)概率,對(duì)該氯離子侵蝕下的V腿連續(xù)梁橋做出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。主體結(jié)構(gòu)V腿及其支座地震風(fēng)險(xiǎn)概率較低,服役期間滿足規(guī)范的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。過渡墩支座地震風(fēng)險(xiǎn)概率較高。隨著氯離子侵蝕,其地震風(fēng)險(xiǎn)概率明顯上升。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U442.55
【圖文】：

圖 1.1 氯離子環(huán)境下橋梁銹蝕退化現(xiàn)象1.2 研究意義隨著我國大規(guī)模建設(shè)的完成，現(xiàn)服役的橋梁越來越多，對(duì)于這些建成橋梁及服役抗震性能的評(píng)價(jià)，以及如何對(duì)由于在惡劣環(huán)境下的材料退化引起的結(jié)構(gòu)性能退化橋梁的抗震性能評(píng)估的意義越來越重大，而易損性分析便可以考慮地震的不確定構(gòu)進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，并且可以考慮材料由于耐久性退化后的時(shí)變易損性。由此可測(cè)結(jié)構(gòu)的地震損傷風(fēng)險(xiǎn)。因此對(duì)結(jié)構(gòu)在氯離子侵蝕的下橋梁時(shí)變地震易損性分析分析意義如下：（1）對(duì)在役橋梁的抗震性能評(píng)價(jià)具有重要意義�；诮Y(jié)構(gòu)現(xiàn)有性能，通過對(duì)結(jié)構(gòu)件的易損性分析可以得到橋梁各構(gòu)件的易損程度，及其發(fā)生特定破壞水平的概率結(jié)構(gòu)整體抗震性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)于易損構(gòu)件采取有效抗震措施。（2）對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)在全服役期間的抗震加固有重要意義。通過考慮氯離子侵蝕對(duì)影響得到氯離子侵蝕下橋梁在服役期的時(shí)變地震易損性曲線，根據(jù)橋梁在整個(gè)服

第二章 易損性理論及橋梁有限元模型的建立 21 te x p ( )22x x d t 式中， x 為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)，d 、c 分別為結(jié)構(gòu)需求、能力的對(duì)數(shù)根據(jù) HAZUS99，當(dāng)自變量為 PGA 時(shí)，計(jì)算橋墩時(shí)2 20 .5d c ，計(jì)算2 20 .6d c 。其中需求函數(shù)表示為（2.4）：ln ln ln dS a b P G A

第二章 易損性理論及橋梁有限元模型的建立定性，為后面所做的非線性分析及統(tǒng)計(jì)結(jié)果做保證。但又不算量過大做重復(fù)勞動(dòng)。，我們從 PEER 強(qiáng)震數(shù)據(jù)庫中選取地震波。又由于在使用時(shí)波的不同性。本文同時(shí)參考我國規(guī)范及美國規(guī)范，利用文獻(xiàn)國規(guī)范Ⅲ類場(chǎng)地類型的 VS30 并考慮斷層距大于 20km 的條 100 條地震記錄。圖 2.2 給出了調(diào)幅后阻尼比為 5%的各條 2.3 為地震動(dòng)峰值加速度分布頻率圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2805142