近年來全球地震災(zāi)害頻發(fā),作為交通網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分以及生命線工程的大跨度橋梁一旦發(fā)生破壞不僅會造成嚴重的經(jīng)濟損失,而且不利于后續(xù)救災(zāi)人員針對災(zāi)害所采取的震后救災(zāi)、搶險工作,進而導(dǎo)致嚴重的次生災(zāi)害。同時大量震害表明,地震作用下結(jié)構(gòu)常發(fā)生轉(zhuǎn)動破壞,而地震動轉(zhuǎn)動分量作為結(jié)構(gòu)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的主要因素之一,模擬地震動轉(zhuǎn)動分量以及確定地震動轉(zhuǎn)動分量對橋梁結(jié)構(gòu)的響應(yīng)影響以降低轉(zhuǎn)動震害是目前亟待解決的問題。本文的技術(shù)路線為首先進行地震動轉(zhuǎn)動分量的模擬,之后選擇適當(dāng)?shù)墓こ瘫尘安⑦M行數(shù)值模擬以及驗證模型的準(zhǔn)確性,最后進行易損性分析。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)利用MIDAS建立有限元模型。根據(jù)MIDAS提供的截面和材料特性,通過Open Sees建立同一座斜拉橋的有限元模型。分析比較了上述兩種有限元模型的基本動態(tài)特性,驗證了本文所建立模型的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明,本文所建立的模型具有較高的精度,可用于后續(xù)的易損性分析。(2)從PEER地震動數(shù)據(jù)庫中選取15組近場、含脈沖地震動,利用彈性波動理論基于平動地震動分量模擬相應(yīng)的地震動轉(zhuǎn)動分量。本文模擬了15組地震動扭轉(zhuǎn)分量,為后續(xù)地震動輸入奠定了基礎(chǔ)。(3)確定了本文所研...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.6結(jié)構(gòu)內(nèi)因

結(jié)構(gòu)偏心即為結(jié)構(gòu)自身質(zhì)心與剛心出現(xiàn)不重合的情況,這種情況下的結(jié)構(gòu)在任何地震作用下均有可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)動震害,如圖1.6所示。結(jié)構(gòu)非對稱的布置、設(shè)計使得偏心產(chǎn)生以至于地震作用下結(jié)構(gòu)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動破壞,這要求結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工過程中盡量采取對稱布置以減少地震作用下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動震害。(2)外在原因

圖1.7結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)示意圖

同樣,地震動在傳播過程中便會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn),如下圖所示為地震動轉(zhuǎn)動分量使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的原因。由此可見地震動轉(zhuǎn)動分量的出現(xiàn)必然會對結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)產(chǎn)生影響。針對上述現(xiàn)象,大量研究人員開始地震動轉(zhuǎn)動分量對結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)影響進行了相應(yīng)研究,在這之中首先需要面對的問題便是地震動轉(zhuǎn)動分量的獲取....

圖1.8兩點差分法

其中,分別為相連兩點的平動位移,為地震波在其視傳播方向上P、Q兩點之間的距離。Niazi[57]、Oliveira[58]均針對轉(zhuǎn)動分量進行了關(guān)于密集臺陣的研究,Spudish等[59]進一步根據(jù)地震臺陣,估算出了轉(zhuǎn)動分量,Zerva等[60]則采用更小間距的地震儀來測量地震動轉(zhuǎn)....

圖1.9本文的研究內(nèi)容

(4)基于OpenSees有限元平臺對結(jié)構(gòu)進行非線性動力時程分析,以此得到斜拉橋地震響應(yīng)數(shù)據(jù),并通過計算數(shù)據(jù)繪制易損性曲線進行易損性分析。通過非線性時程分析中是否包含地震動轉(zhuǎn)動分量進行工況設(shè)置,繪制不同工況下橋梁關(guān)鍵構(gòu)件的易損性曲線,對比不同加載工況,研究地震動轉(zhuǎn)動分量對橋梁關(guān)鍵....

本文編號：4021160