【摘要】：限于地形、地貌、選線設(shè)計(jì)需要以及建設(shè)成本等因素,采用橋梁形式跨越斷層難以避免。然而,近些年來的數(shù)次大地震中,多座跨斷層橋梁發(fā)生嚴(yán)重破壞或垮塌。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)跨斷層橋梁抗震設(shè)計(jì)方法的研究處于初始階段,對(duì)跨斷層橋梁易損性方面的研究還是空白。因此本文以跨斷層簡(jiǎn)支梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,以人工生成的跨斷層滑沖效應(yīng)地震動(dòng)為激勵(lì),考慮地震動(dòng)不確定和結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定因素的影響,應(yīng)用IDA分析方法,對(duì)跨斷層簡(jiǎn)支梁橋的地震概率損傷特性進(jìn)行了分析。完成的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新性工作包括:(1)梳理了國(guó)內(nèi)外跨斷層橋梁抗震研究的現(xiàn)狀,根據(jù)走滑型斷層的發(fā)震特征,采用低頻人工脈沖和高頻記錄組合的方式生成跨斷層滑沖效應(yīng)地震動(dòng),并分析了滑沖效應(yīng)地震動(dòng)的特征。(2)運(yùn)用OpenSEES有限元軟件,建立了全橋有限元數(shù)值模型(即均值模型);結(jié)合SAP2000有限元軟件驗(yàn)證了模型的合理性;同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)層次的不確定性、材料層次的不確定性以及邊界條件的不確定性(統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性),基于拉丁超立方抽樣(LHS)方法,建立了 20個(gè)全橋有限元數(shù)值模型(即隨機(jī)模型)。(3)應(yīng)用IDA分析方法對(duì)均值模型、隨機(jī)模型進(jìn)行非線性增量動(dòng)力分析,以墩底曲率為響應(yīng)指標(biāo)提煉IDA曲線,對(duì)比分析了不同地震動(dòng)輸入下IDA曲線的分布特點(diǎn),并得到對(duì)應(yīng)的概率分位曲線,根據(jù)橋墩損傷等級(jí)劃分,評(píng)估了結(jié)構(gòu)在不同地震動(dòng)強(qiáng)度時(shí)的損傷狀態(tài);兩類模型概率分位曲線的對(duì)比分析表明,結(jié)構(gòu)參數(shù)的不確定性會(huì)增加結(jié)構(gòu)響應(yīng)的離散性。(4)通過對(duì)IDA計(jì)算結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析,得到了均值模型和隨機(jī)模型在各級(jí)損傷狀態(tài)下的易損性曲線,進(jìn)而對(duì)算例橋梁的抗震性能進(jìn)行了評(píng)估;量化分析了地震動(dòng)不確定性和結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的不同影響,研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)于地震動(dòng)不確定性,結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定性的影響相對(duì)較小;依據(jù)IDA分析結(jié)果對(duì)算例橋梁開展了地震風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,多個(gè)角度的評(píng)估結(jié)果表明,基于IDA的各類評(píng)估曲線可以很好地反映結(jié)構(gòu)的抗震性能。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U442.55
【圖文】：

？昔發(fā)生過＿級(jí)＞邋７．０的地點(diǎn)邐１逡逑圖１－１我國(guó)地震帶和主要地震震中分布圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｍａｉｎ邋ｓｅｉｓｍｉｃ邋ｚｏｎｅ邋ａｎｄ邋ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ邋ｅｐｉｃｅｎｔｅｒ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ逡逑如圖１－２所示，根據(jù)斷層（即巖石在相互運(yùn)動(dòng)中發(fā)展而成的破裂面）兩側(cè)巖石相逡逑對(duì)位置的不同，可將斷層分為三種類型：正斷層、逆斷層以及走滑斷層。由于斷層逡逑兩側(cè)板塊的拉力作用，上盤（處于斷層面上方的巖石）推動(dòng)下盤（處于斷層面下方的逡逑巖石），導(dǎo)致上盤下降、下盤上升的斷層稱為正斷層；由于斷層兩側(cè)板塊的擠壓作逡逑用，下盤推動(dòng)上盤，導(dǎo)致上盤上升、下盤下降的斷層稱為逆斷層；由于斷層兩側(cè)巖逡逑石沿相反的水平方向移動(dòng)而形成的斷層稱為走滑斷層。逡逑＾黼靨面逡逑一瓜ｒ．邋．．邐‘逡逑

本文編號(hào)：2734370