近斷層地震動常伴隨地表破裂、產(chǎn)生速度脈沖及永久地面位移等特征,與一般地震動和遠(yuǎn)場地震動存在顯著差異。隨著我國川藏鐵路施工及西南等地震高烈度區(qū)公路、鐵路橋梁的大力投資建設(shè),橋梁總數(shù)將大幅增加。受地形地貌、線路規(guī)劃、工程成本等因素影響,許多橋梁將不得不建于活動斷層附近甚至直接跨越斷層。另外,由于部分既有橋梁橋址處的活動斷層在設(shè)計之初尚未被探明,目前面臨著潛在的近斷層破壞風(fēng)險。國內(nèi)外多次強(qiáng)震震害也表明,地表破裂具有不確定性,橋梁結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離斷層并不能完全避免近斷層地震破壞風(fēng)險。為研究這種特殊型地震動的影響,本文的主要工作內(nèi)容如下:(1)針對三種常見斷層類別,從斷層破裂機(jī)理角度分析了方向性效應(yīng)、滑沖效應(yīng)、上盤效應(yīng)及豎向效應(yīng)等地震動特性產(chǎn)生的原因;基于PEER地震動數(shù)據(jù)庫,選取大量實際地震動研究了四種效應(yīng)特點,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)、脈沖周期與地震動參數(shù)及強(qiáng)度指標(biāo)的相關(guān)性,分析了脈沖型與無脈沖地震、不同脈沖周期地震反應(yīng)譜特性。(2)采用獨塔斜拉橋的結(jié)構(gòu)形式跨越斷層,分別對主梁及橋塔部分進(jìn)行了模擬,建立了力學(xué)簡化模型;基于ANSYS有限元軟件建立了漂浮體系獨塔斜拉橋模型,采用動力時程分析法,根據(jù)斷層類別及研究目... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

土耳其Kocaeli和Du

第1章緒論-1-第1章緒論1.1課題研究的背景及意義近斷層地震動與一般地震動和遠(yuǎn)場地震動存在著顯著差異，近斷層地震動通常伴隨著地震地表破裂，產(chǎn)生不可恢復(fù)的永久性地面位移及引發(fā)各種近斷層地震動效應(yīng)，反映在地震波時程上為短的地震動持時、較高的幅值及明顯的速度脈沖。人們第一次認(rèn)識到這兩種地震動的不同始于1957年美國PortHueneme地震[1]。在隨后的1999年土耳其發(fā)生的Kocaeli地震及Duzce地震（圖1-1）中出現(xiàn)了斷層地表破裂及橋梁連續(xù)落梁等震害[2]，同年在我國臺灣發(fā)生的集集地震（圖1-2）以及之后的2008年汶川大地震（圖1-3）中也有多座公路橋梁因橫跨車籠埔和北川-映秀斷層破裂帶而發(fā)生了嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性損傷甚至是全橋垮塌，帶來了極大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。究其原因，是因為人們將這種特殊的新型地震動形式與一般地震動和遠(yuǎn)場地震動同等看待，沒有充足的認(rèn)識和了解。圖1-1土耳其Kocaeli和Ducze地震中跨斷層橋梁震害圖1-2臺灣Chi-Chi地震中跨斷層橋梁震害

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-2-圖1-3汶川地震中跨斷層橋梁震害因此，為了避免橋梁結(jié)構(gòu)在近、跨斷層地震作用下發(fā)生嚴(yán)重的損壞，我國的橋梁抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定橋梁選址應(yīng)遠(yuǎn)離斷裂帶，解決近、跨斷層問題的原則是能避則避。但隨著我國川藏鐵路雅林段的施工建設(shè)，以及在云南、西藏、四川等地震高烈度區(qū)公路、鐵路橋梁等交通設(shè)施的投資建設(shè)，橋梁數(shù)目將不斷增加[3]。由于地形地貌、線路規(guī)劃、工程成本等因素的影響，許多橋梁將不得不建于活動斷層附近甚至直接跨越斷層，例如海南文昌海文大橋就是我國第一座跨越斷層橋梁；另外，由于部分既有橋梁在設(shè)計之初尚未探明橋址處的活動斷層，目前仍面臨著潛在的近、跨斷層破壞風(fēng)險，而近些年來國內(nèi)外的多次強(qiáng)震震害也表明，地表破裂具有不確定性[4]，如阪神地震的地表破裂位置距離發(fā)震斷層長達(dá)約1公里。因此，一味地使橋梁結(jié)構(gòu)避讓斷層并不能完全規(guī)避近、跨斷層橋梁的震害風(fēng)險�？鐢鄬拥卣鹱鳛橐环N特殊的近斷層地震，其地震響應(yīng)研究目前在國內(nèi)外仍處于起步階段，在我國僅有少數(shù)學(xué)者對該方向進(jìn)行了研究。因此開展對于跨斷層橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的分析和研究，并將研究成果應(yīng)用于工程以提高跨斷層橋梁的抗震性能，減輕跨斷層地震損害，進(jìn)一步完善抗震設(shè)計規(guī)范等具有重要的意義。1.2近斷層地震動特性及其響應(yīng)研究發(fā)展近幾十年來，近斷層地震動的基本特性及其對橋梁產(chǎn)生的影響引起了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究，期間幾次大地震的發(fā)生也被臺站完整的記錄下來，獲取了豐富的近斷層地震動記錄，為研究近斷層地震動問題提供了良好的條件。目前，在近斷層地震動特性及其對橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的研究方面，國內(nèi)外研究學(xué)者已取得了一定的研究成果，并在抗震規(guī)范中予以體現(xiàn)�？鐢鄬拥卣饎幼鳛橐环N特殊的近斷層地震動情

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]近斷層地震動工程特性及其作用下大跨斜拉橋地震響應(yīng)分析[D]. 李帥.東南大學(xué) 2018
[2]近斷層地震動的上/下盤效應(yīng)研究[D]. 王棟.中國地震局工程力學(xué)研究所 2010

碩士論文
[1]跨斷層深水斜拉橋非線性地震響應(yīng)特性及損傷評估[D]. 曾亞光.北京交通大學(xué) 2016
[2]獨塔斜拉橋地震反應(yīng)分析與減震設(shè)計研究[D]. 朱偉偉.武漢理工大學(xué) 2011
[3]大跨度剛構(gòu)橋近場脈沖型地震動反應(yīng)分析[D]. 張林春.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：2943667