本文關(guān)鍵詞：基于性能的混凝土斜拉橋地震易損性分析

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【摘要】：近年來由于地震災害造成橋梁結(jié)構(gòu)破壞甚至倒塌事件頻發(fā),這引起了社會人員極大的關(guān)注。橋梁作為交通生命線的樞紐和咽喉,尤其是對于那些非規(guī)則橋型的重要橋梁,已超出了現(xiàn)有抗震設(shè)計規(guī)范要求的范圍。如何有效地提高斜拉橋的抗震能力,并規(guī)避和減輕地震作用造成的災害,是橋梁抗震工程中主要的研究內(nèi)容,也是抗震設(shè)計的追求目標。因此,對大跨徑斜拉橋進行易損性分析具有十分重要的社會和經(jīng)濟意義。本文以馬桑溪大橋為工程實例,采用SAP2000有限元軟件對該斜拉橋進行縱向和橫向的IDA分析和地震易損性分析。本文主要的研究內(nèi)容如下:(1)詳細介紹了橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性研究與發(fā)展的過程,歸納總結(jié)易損性曲線建立的方法。(2)具體陳述本文采用的兩種動力分析法:時程分析法對于周期長達幾秒的結(jié)構(gòu)有著更好的適用性,同時產(chǎn)生的誤差也較小。它能夠計算結(jié)構(gòu)各構(gòu)件在地震作用下每時刻的地震反應(yīng)(內(nèi)力和變形),從而為結(jié)構(gòu)損傷部位、損傷水平評估和維護加固提供重要的依據(jù)。而增量動力分析的計算量大,對計算機的要求高。它是通過設(shè)置一系列倍數(shù)乘以地面運動記錄作為荷載輸入,計算構(gòu)件的IDA曲線并對其進行分析的一種方法。(3)基于結(jié)構(gòu)的性能目標,探討橋梁構(gòu)件的損傷標定方法,并對斜拉橋的主塔關(guān)鍵截面進行曲率損傷標定。(4)通過時程分析法對該大橋進行IDA分析。利用IDA方法詳細考察了在地震動強度逐漸增加時主塔及過渡墩各關(guān)鍵截面處曲率狀態(tài)的變化。此后觀察了這一過程中受不同地震波影響,主塔包絡(luò)曲率從剛進入輕微損傷至完全損傷的全過程。最后繪制了各個截面的地震易損性曲線。研究表明,在縱向地震波作用下,斜拉橋主塔的塔底、中塔頂、墩底截面是易損截面。在橫橋向地震作用下,墩頂、上塔底成為易損截面的概率增大,墩底截面、下塔底截面、中塔頂截面仍然是易損截面,與主梁連接的中塔底部發(fā)生完全損傷的概率增大。
【關(guān)鍵詞】：斜拉橋 易損性分析 增量動力分析 損傷標定 超越概率
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U442.55;U448.27
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景9-12
• 1.2 橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性的研究12-14
• 1.2.1 橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性的發(fā)展12-13
• 1.2.2 橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究的目的及意義14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 橋梁地震反應(yīng)動力分析方法16-21
• 2.1 動力時程分析16-18
• 2.1.1 概述16
• 2.1.2 動力時程分析的基本理論16-17
• 2.1.3 動力時程分析的計算方法17-18
• 2.2 增量動力分析18-20
• 2.2.1 概述18-19
• 2.2.2 單地震動記錄增量動力分析19
• 2.2.3 多地震動記錄增量動力分析19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第三章 橋梁地震易損性分析的理論方法21-33
• 3.1 概述21
• 3.2 理論易損性曲線的建立方法21-25
• 3.2.1 易損性曲線建立流程21-22
• 3.2.2 頻數(shù)統(tǒng)計法22
• 3.2.3 直接回歸概率需求模型法22-24
• 3.2.4 能力需求比模型法24-25
• 3.3 地面運動記錄的選取25-26
• 3.3.1 地震動選取原則25-26
• 3.3.2 地震動參數(shù)的選取26
• 3.4 斜拉橋各構(gòu)件的損傷指標26-32
• 3.4.1 著名大跨徑橋梁的性能目標26-30
• 3.4.2 主塔的損傷指標30-31
• 3.4.3 過渡墩的損傷指標31-32
• 3.4.4 關(guān)于主梁和拉索的損傷假定32
• 3.4.5 構(gòu)件損傷指標的標定方法32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第四章 斜拉橋縱向地震易損性分析33-63
• 4.1 斜拉橋概況33-35
• 4.2 斜拉橋計算模型35-39
• 4.2.1 斜拉橋有限元模型的建立35-36
• 4.2.2 斜拉橋的自振特性36-39
• 4.3 地震輸入39-42
• 4.4 縱橋向IDA分析結(jié)果和IDA曲線42-53
• 4.4.1 各構(gòu)件損傷指標標定42-45
• 4.4.2 關(guān)鍵截面的IDA分析45-50
• 4.4.3 縱橋向橋塔損傷破壞過程50-53
• 4.5 縱橋向地震易損性分析53-62
• 4.5.1 主塔各截面的易損性曲線53-60
• 4.5.2 過渡墩截面的易損性曲線60-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第五章 斜拉橋橫向地震易損性分析63-82
• 5.1 概述63
• 5.2 地震輸入63-64
• 5.3 各構(gòu)件損傷指標標定64-67
• 5.4 關(guān)鍵截面的IDA分析67-73
• 5.5 橫橋向地震易損性分析73-81
• 5.6 本章小結(jié)81-82
• 結(jié)論與展望82-84
• 結(jié)論82-83
• 展望83-84
• 參考文獻84-87
• 致謝87-88
• 攻讀碩士期間取得的研究成果88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 朱健;譚平;周福霖;;土木工程動力易損性分析研究現(xiàn)狀與展望[J];建筑科學;2011年05期

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 姚霄雯;基于性能的高拱壩地震易損性分析與抗震安全評估[D];浙江大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 于妍妍;強震作用下高架橋梁非線性損傷和抗震性能評估[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

2 袁松林;大跨度混合梁斜拉橋地震響應(yīng)分析[D];鄭州大學;2011年

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本文編號：836669