本文關鍵詞：基于OpenSees的高墩大跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋地震易損性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：橋梁結(jié)構(gòu)在整個交通系統(tǒng)中有著舉足輕重的地位,常常牽一發(fā)而動全身。本文以西部山區(qū)某鐵路高墩大跨預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋為研究背景,運用分析軟件OpenSees建立了非線性有限元模型,采用非線性動力時程分析方法對其進行了地震易損性分析,主要內(nèi)容如下：1、通過國內(nèi)外的文獻資料系統(tǒng)地介紹了高墩連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展和受力特點,闡釋了基于性能的抗震設計思想,列舉了橋梁地震易損性的分析方法和研究現(xiàn)狀。2、梳理了利用分析軟件OpenSees建立橋梁非線性有限元模型的整個流程,介紹了材料的本構(gòu)關系與纖維截面,對所建模型進行了特征值分析,并與利用Midas所建的模型進行了簡單的對比。3、介紹了結(jié)構(gòu)的破壞準則和結(jié)構(gòu)損傷評定的方法,依據(jù)混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的力學特性,分析了橋梁結(jié)構(gòu)的易損位置。選取曲率延性比為損傷指標,對易損位置的關鍵截面進行了彎矩曲率分析,確定了各損傷狀態(tài)下的損傷指標界限值,并討論了軸壓比和縱筋配筋率對易損指標的影響。發(fā)現(xiàn)隨著軸壓比的增大,各損傷狀態(tài)界限值在軸壓比為0.05—0.3范圍內(nèi)呈下降趨勢,且下降幅度隨軸壓比增大有所降低,而隨著配筋率不斷增加,各損傷狀態(tài)的臨界曲率延性比的值趨于穩(wěn)定。4、結(jié)合抗震設計規(guī)范的水平加速度反應譜和橋位具體場地條件,將反應譜轉(zhuǎn)變?yōu)楣β首V,對形成的互功率譜進行分解并計算了幅值和相位,合成了更具有適用性的多維多點地震動時程。5、對橋梁進行了橫橋向和縱橋向地震易損性分析,選取峰值地震加速度(PGA)為地震動強度指標,繪制出了地震易損性曲線。對其分析后發(fā)現(xiàn)此背景橋梁主墩的抗震性能十分優(yōu)越。在縱橋向的地震作用下,橋墩墩頂相對于墩底更容易發(fā)生損傷。在橫橋向的地震作用下,橋墩墩底相對于墩頂更容易發(fā)生損傷,且橋墩在縱橋向的地震作用下發(fā)生損傷的概率要遠大于在橫橋向的地震作用下發(fā)生損傷的概率。同時,探討了場地類型對地震易損性曲線的影響,發(fā)現(xiàn)在同一峰值地震加速度下,結(jié)構(gòu)的地震易損性隨著場地由硬變軟而不斷增大。
【關鍵詞】：高墩連續(xù)剛構(gòu)橋 OpenSees 地震易損性 易損指標 人工地震波 易損性曲線
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U442.55;U448.23
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 引言12
• 1.2 高墩連續(xù)剛構(gòu)橋概述12-14
• 1.2.1 受力特點12
• 1.2.2 國內(nèi)外發(fā)展概況12-14
• 1.2.3 主要震害14
• 1.3 基于性能的的地震易損性分析理念14-17
• 1.3.1 基于性能的抗震設計14
• 1.3.2 地震易損性14-15
• 1.3.3 地震易損性的主要分析方法15-16
• 1.3.4 地震易損性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文研究目的和主要工作17-19
• 第2章 基于OPENSEES非線性有限元模型的建立19-36
• 2.1 OPENSEES簡介19-21
• 2.1.1 主要特點19-20
• 2.1.2 程序結(jié)構(gòu)20-21
• 2.2 纖維模型介紹21-23
• 2.3 材料的本構(gòu)關系23-28
• 2.3.1 混凝土的本構(gòu)模型23-26
• 2.3.2 鋼筋的本構(gòu)模型26-28
• 2.4 非線性有限元模型的建立28-35
• 2.4.1 工程背景28-29
• 2.4.2 建模技術要點29-34
• 2.4.2.1 模型幾何信息的錄入30
• 2.4.2.2 纖維截面的劃分30-32
• 2.4.2.3 關鍵部位的模擬32-34
• 2.4.3 模型的復核34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 橋墩易損位置分析及損傷指標確定36-55
• 3.1 結(jié)構(gòu)破壞準則36-37
• 3.2 結(jié)構(gòu)損傷評定37-39
• 3.3 結(jié)構(gòu)易損位置分析39-45
• 3.3.1 非線性動力時程分析方法39-41
• 3.3.2 地震波選取41-42
• 3.3.3 易損位置分析42-45
• 3.4 易損指標確定45-50
• 3.5 易損指標影響因素初探50-54
• 3.5.1 軸壓比的影響50-52
• 3.5.2 縱筋配筋率的影響52-54
• 3.6 本章小結(jié)54-55
• 第4章 人工地震波的合成55-66
• 4.1 概述55
• 4.2 場地類型反應譜轉(zhuǎn)換為功率譜55-57
• 4.2.1 橋位場地類型56
• 4.2.2 橋梁設計反應譜的確定56
• 4.2.3 轉(zhuǎn)換功率譜原理56-57
• 4.3 橋位下多點地震動模擬57-60
• 4.3.1 互功率譜矩陣57-58
• 4.3.2 橋位多點地震動合成58-59
• 4.3.3 非平穩(wěn)性多點地震動合成59-60
• 4.4 地震波合成60-65
• 4.4.1 地震波合成點位示意60
• 4.4.2 合成地震動時程60-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 橋梁的地震易損性分析66-84
• 5.1 概述66-67
• 5.2 縱向輸入下地震易損性分析67-74
• 5.2.1 各墩地震易損性曲線67-72
• 5.2.2 各損傷狀態(tài)對比72-74
• 5.3 橫向輸入下地震易損性分析74-81
• 5.3.1 各墩地震易損性曲線74-79
• 5.3.2 各損傷狀態(tài)對比79-81
• 5.4 縱橋向輸入與橫橋向輸入下地震易損性分析81-82
• 5.5 場地對地震易損性曲線的影響82-83
• 5.6 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論與展望84-86
• 致謝86-87
• 參考文獻87-92
• 參加由導師鄭史雄教授主持的科研項目92

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  本文關鍵詞：基于OpenSees的高墩大跨混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋地震易損性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：468093