【摘要】：由于我國(guó)正大力開(kāi)發(fā)西部山區(qū),交通基礎(chǔ)設(shè)施特別是公路和鐵路建設(shè)正如日中天。但該地區(qū)橋梁多跨越深山大河,因此高墩大跨剛構(gòu)橋成為最適宜的主流橋型。橋梁作為交通線路的樞紐,進(jìn)行易損性研究具有重要的意義。地震易損性分析是一種基于概率的、可定量橋梁抗震性能的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。本文從易損性的角度出發(fā),研究地震作用下,高墩剛構(gòu)橋抗震性能及影響因素。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論有:(1)確定不同損傷狀態(tài)下橋梁各構(gòu)件的損傷指標(biāo);確定橋梁各組成構(gòu)件及橋梁系統(tǒng)的易損性函數(shù)。(2)采用IDA分析方法,研究近場(chǎng)脈沖地震動(dòng)的作用方向(縱向、橫向)對(duì)高墩剛構(gòu)橋抗震性能的影響,分析結(jié)果表明,相比縱向位移失效,支座極易發(fā)生橫向剪切破壞;橫向地震作用下高墩剛構(gòu)橋更易受到損傷;橋梁整體系統(tǒng)易損性高于單個(gè)構(gòu)件,因此,在剛構(gòu)橋抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)橋梁整體進(jìn)行易損性評(píng)價(jià)。(3)對(duì)比遠(yuǎn)場(chǎng)及近場(chǎng)地震動(dòng)作用下橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能,研究表明:近場(chǎng)地震動(dòng)作用下橋梁各組件和整體的損傷超越概率都大于遠(yuǎn)場(chǎng)地震作用。(4)采用控制變量法,研究墩高對(duì)高墩剛構(gòu)橋的易損性的影響,結(jié)果表明,隨著墩高的增加,橋梁的各個(gè)損傷狀態(tài)下的超越概率逐漸增大,特別是極限損傷狀態(tài)和完全破壞狀態(tài),且墩高的增加對(duì)橋墩墩底的損傷尤為嚴(yán)重。(5)分別以系梁的位置、系梁的設(shè)置數(shù)量、系梁與橋墩的剛度比為基本變量,研究系梁對(duì)剛構(gòu)橋抗震性能的影響。結(jié)論表明,隨系梁數(shù)量的增加,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的易損性都增加,當(dāng)設(shè)置一道系梁時(shí),以在橋墩中部設(shè)置系梁效果最優(yōu),系梁剛度對(duì)橋梁抗震性能影響較小,但為了結(jié)構(gòu)受力均衡,建議取剛度比為0.5。(6)提出一種適用于雙肢薄壁墩的消能裝置,并驗(yàn)證其減震效果。結(jié)果表明:雙肢橋墩間加設(shè)耗能減震的交叉支撐,對(duì)于高墩剛構(gòu)橋橋墩在各個(gè)損傷狀態(tài)的易損性概率降低較顯著。
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U442.55;U448.23
【圖文】：

主跨/m 橋墩形式 160 雙肢薄壁箱型空心墩 160 雙肢變截面薄壁矩形空心墩 橋 150 雙薄壁矩形空心+整體箱截面 322 單肢變截面薄壁箱型空心墩 大橋 240 雙肢薄壁墩 橋 205 雙肢薄壁空心墩 200 雙肢變截面薄壁矩形空心墩 200 鋼管混凝土組合柱 270 雙柱式空心墩 265 雙肢薄壁箱型空心墩 240 雙肢薄壁墩 170 單肢薄壁箱型空心墩 168 箱形截面墩 160 雙肢薄壁墩 160 帶橫系梁雙肢薄壁墩 160 帶橫系梁雙肢薄壁墩 160 雙肢薄壁箱型空心墩 144 空心單墩

圖 1-2 汶川地震廟子坪大橋落梁圖通線路的重要樞紐，在地震中一旦發(fā)生破壞，會(huì)給災(zāi)后救援帶來(lái)困難。因此有必要對(duì)橋梁進(jìn)目前我國(guó)現(xiàn)行抗震規(guī)范包括《公路橋梁抗008)[8]和《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50111.20的抗震設(shè)計(jì)。但文獻(xiàn)[8]中提到，橋址距有發(fā)生 6斷層 30 km 以內(nèi)時(shí)，橋梁應(yīng)考慮設(shè)計(jì)加速度反理考慮近斷層地震效應(yīng)[8],但并未對(duì)如何考慮近行抗震規(guī)范僅適用于墩高不超過(guò) 30 m，跨徑不力鋼筋混凝土梁橋、圬工或鋼筋混凝土拱橋的用的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋，現(xiàn)行規(guī)范并不適用于典型的非規(guī)則橋梁，柔性體系，自振周期長(zhǎng)梁更易遭到破壞。綜上，近斷層高墩剛構(gòu)橋的

第二章 基于 SAP2000 的有限元建模及易損性理論概述2.1 高墩剛構(gòu)橋的有限元建模2.1.1 工程概況本文基于一座五跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，基本外形尺寸如圖 2-1 所示。上部梁體及橋墩為 C50 混凝土，橋臺(tái)及橋墩擴(kuò)大基礎(chǔ)采用 C25 混凝土，跨徑為75 m+3×130 m+75 m，主梁截面為單箱單室截面，順橋向梁高按 1.8 次拋物線變化，拋物線方程為 y=0.0026724x1.8；底板厚度按 1.8 次拋物線變化，拋物線方程為y=0.0004454x1.8；橋墩截面采用雙肢薄壁實(shí)腹式矩形墩，單肢截面1.2 m×5.6 m。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2805446