本文關(guān)鍵詞：高鐵連續(xù)梁橋離差系數(shù)組合值及抗震性能指標(biāo)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：橋梁是高速鐵路中的重要組成部分,它們在地震中的破壞程度將直接關(guān)系到經(jīng)濟(jì)損失和生命安全情況。人們通過歷次震害的不斷認(rèn)識,越來越接受基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法并將其應(yīng)用于橋梁抗震理論分析與實(shí)踐中,然而,以提升高鐵橋梁抗震性能為目標(biāo),獲得橋梁結(jié)構(gòu)在未來地震作用下預(yù)期性能指標(biāo)的相關(guān)研究并不多,研究成果也并不完善。本文針對高鐵橋墩截面大、配筋率低的特性,選取高速鐵路橋梁中常用跨徑的三跨連續(xù)梁橋作為研究對象,對其進(jìn)行增量動力分析。主要工作內(nèi)容如下：(1)易損性曲線中的離差系數(shù)組合值βcom取值對于結(jié)構(gòu)抗震性能的合理評估有重要的影響,目前國內(nèi)外一般按已有的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取值。本文在總結(jié)βcom計(jì)算方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)高鐵連續(xù)梁橋抗震性能的主要影響參數(shù)(包括墩高、跨徑、配筋率變化),分別建立了不同的有限元計(jì)算模型,并選擇15條地震記錄進(jìn)行增量動力分析(IDA),研究了這些參數(shù)變化對離差系數(shù)組合值βcom的影響。該參數(shù)的合理計(jì)算可為高鐵橋梁的地震易損性評估提供參考。(2)結(jié)合鐵路橋墩的破壞特點(diǎn)與基于性能抗震設(shè)計(jì)的需要,以鋼筋和混凝土應(yīng)變作為橋墩損傷的判別標(biāo)準(zhǔn),并給出三水準(zhǔn)抗震性能指標(biāo)參數(shù)。選取12種類型的連續(xù)梁橋作為研究對象,并分析墩高、跨徑、配筋率等參數(shù)對漂移比與損傷指標(biāo)DI的影響。應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法研究15條地震動作用下的IDA分析結(jié)果,建立了對應(yīng)于三水準(zhǔn)性能水平具有95%以上保證率的漂移比與損傷指數(shù)限值,并將該限值與新西蘭、日本以及美國規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行對比,驗(yàn)證了該量化指標(biāo)的合理性。(3)根據(jù)支座損傷狀態(tài)合理模擬支座的工作方式,本文建立考慮支座破壞滑移的彈塑性分析模型,使用非線性時(shí)程分析方法,研究支座失效對橋梁抗震性能的影響。研究表明,罕遇地震時(shí),固定支座較多進(jìn)入失效階段,雖有較大滑移,但能夠降低固定墩的地震響應(yīng),說明支座雖然是易損性構(gòu)件,但支座的損壞能夠起到保護(hù)橋梁下部結(jié)構(gòu)的作用；支座失效后,連續(xù)梁容易與兩側(cè)的簡支梁發(fā)生碰撞,而伸縮縫寬度對橋梁碰撞發(fā)生的次數(shù)以及碰撞力峰值均有較大影響,間隙越小越容易發(fā)生碰撞,且碰撞力較大,而碰撞的發(fā)生會限制支座位移,但對橋墩影響很小。
【關(guān)鍵詞】：高鐵橋梁 IDA 離差系數(shù)組合值 性能指標(biāo) 支座損傷
【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】：2016
【分類號】：U442.55
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-20
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 基于性能抗震設(shè)計(jì)理論的提出與發(fā)展13-14
• 1.2.2 離差系數(shù)組合值研究14-16
• 1.2.3 橋墩抗震性能指標(biāo)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.4 考慮支座損傷的連續(xù)梁橋抗震性能指標(biāo)17-18
• 1.3 目前研究存在的問題18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容18-20
• 2 基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法研究20-34
• 2.1 基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論20-24
• 2.1.1 地震設(shè)防水準(zhǔn)20-21
• 2.1.2 結(jié)構(gòu)性能水平與預(yù)期目標(biāo)21-22
• 2.1.3 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的預(yù)測方法22-23
• 2.1.4 基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法23-24
• 2.2 材料本構(gòu)模型24-30
• 2.2.1 混凝土本構(gòu)關(guān)系24-28
• 2.2.2 鋼筋本構(gòu)關(guān)系28-30
• 2.3 損傷指標(biāo)的確定30-32
• 2.3.1 目標(biāo)位移30-32
• 2.3.2 基于損傷的性能指標(biāo)32
• 2.4 小結(jié)32-34
• 3 離差系數(shù)組合值研究34-50
• 3.1 離差系數(shù)組合值34-36
• 3.1.1 地震需求對數(shù)正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差β_D34-35
• 3.1.2 結(jié)構(gòu)能力對數(shù)正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差β_C35
• 3.1.3 結(jié)構(gòu)分析不確定性標(biāo)準(zhǔn)差β_U35-36
• 3.2 計(jì)算模型概況36-38
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)特性描述36-37
• 3.2.2 橋墩纖維模型37-38
• 3.3 地震記錄選取及橋墩破壞狀態(tài)分析38-40
• 3.3.1 地震記錄選取38-39
• 3.3.2 破壞過程分析39-40
• 3.4 計(jì)算結(jié)果分析40-48
• 3.4.1 地震需求對數(shù)正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差β_D40-41
• 3.4.2 結(jié)構(gòu)能力對數(shù)正態(tài)標(biāo)準(zhǔn)差β_C41
• 3.4.3 離差系數(shù)組合值β_(com)41-42
• 3.4.4 墩高對離差系數(shù)組合值的影響分析42-44
• 3.4.5 跨徑對離差系數(shù)組合值的影響分析44-46
• 3.4.6 配筋率對離差系數(shù)組合值的影響分析46-48
• 3.5 結(jié)論48-50
• 4 高鐵三跨連續(xù)梁橋抗震性能指標(biāo)量化研究50-76
• 4.1 橋梁性能指標(biāo)量化研究50-51
• 4.2 鋼筋混凝土橋墩的性能水準(zhǔn)定義51-52
• 4.3 橋墩剪切破壞判別52-54
• 4.3.1 Priestley剪切破壞準(zhǔn)則52-54
• 4.3.2 抗剪驗(yàn)算結(jié)果54
• 4.4 橋墩性能參數(shù)量化54-74
• 4.4.1 地震中材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系55-59
• 4.4.2 墩高對性能指標(biāo)的影響59-61
• 4.4.3 橋梁跨徑對性能指標(biāo)的影響61-63
• 4.4.4 配筋率對性能指標(biāo)的影響63-64
• 4.4.5 體積配箍率對性能指標(biāo)的影響64-65
• 4.4.6 漂移比分析65-69
• 4.4.7 漂移比限值對比分析69-70
• 4.4.8 損傷指數(shù)DI研究70-74
• 4.5 結(jié)論74-76
• 5 考慮支座損傷的高鐵連續(xù)梁橋抗震性能研究76-96
• 5.1 模型概況、支座損傷狀態(tài)研究及參數(shù)取值76-79
• 5.1.1 支座損傷狀態(tài)76
• 5.1.2 模型概況及支座布置76-78
• 5.1.3 支座參數(shù)選取78
• 5.1.4 截面彎矩曲率分析78-79
• 5.2 支座剪力與位移驗(yàn)算79-84
• 5.2.1 反應(yīng)譜分析79-80
• 5.2.2 非線性時(shí)程分析80-84
• 5.3 支座失效對連續(xù)梁橋的影響84-87
• 5.3.1 支座失效后連續(xù)梁橋縱向響應(yīng)變化84-85
• 5.3.2 支座失效后連續(xù)梁橋工作模式探究85-86
• 5.3.3 支座失效后連續(xù)梁橋橫向響應(yīng)變化86-87
• 5.4 支座失效后碰撞響應(yīng)分析87-94
• 5.4.1 碰撞參數(shù)選取87-88
• 5.4.2 伸縮縫寬度對碰撞響應(yīng)的影響88-90
• 5.4.3 橋墩高度對碰撞響應(yīng)的影響90-91
• 5.4.4 碰撞對橋梁性能的影響91-94
• 5.5 小結(jié)94-96
• 6 結(jié)論與展望96-98
• 6.1 結(jié)論96-97
• 6.2 展望97-98
• 參考文獻(xiàn)98-102
• 作者簡歷102-106
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集106

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