典型铁路梁桥抗震设计地震动破坏势排序
发布时间：2021-01-20 20:49
输入地震动的选取是桥梁抗震分析中的重要环节,不同的输入地震动引起的桥梁结构反应有显著差异。为了对铁路桥梁抗震设计地震动的选择提供定量依据,将"最不利设计地震动"的概念拓展并应用到桥梁抗震领域,研究典型铁路梁桥在不同地震动作用下的结构响应,得到基于结构相应参数的输入地震动破坏能力排序。首先确定了桥梁地震动输入以及评价指标,使用OpenSees对桥墩模型输入大量地震动记录进行有限元分析,通过调幅手段研究幅值与单一参数的关系,并引入颜色映射理论研究幅值与多参数的关系。研究表明:（1）当较低幅值地震动作用在结构上时,结构的地震响应与第一周期反应谱值相关性最好;（2）随着幅值的增加,结构周期增长,地震响应与更长周期反应谱值以及速度、位移参数、持时参数等的相关性会逐步提高;（3）通过动力时程计算并对墩顶位移进行比较,给出了模型在设定地震作用下的排序,结果可为相关桥梁结构的输入地震动选取提供参考。
【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(11)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
桥墩几何尺寸示意图(根据铁路工程通用参考图通桥(2012)4104-Ⅰ绘制)(cm)
图2 模型1、模型2、模型3结构简图本文以模型1为标准,建立了另外两个模型,模型2以及模型3。模型2基本设防烈度7度(基本加速度0.10g),上部结构跨度16 m,桥墩高度6 m,截面宽度1.6 m,高度7.8 m,钢筋主筋等级HRB335,直径16 mm,数量116根,箍筋等级HPB235,直径10 mm,间距15 cm。模型2的基本周期为0.22 s。模型3为一假想模型,基本设防烈度7度(基本加速度0.10g),上部结构质量取为模型1的1.5倍,桥墩高度10 m,截面宽度1.8 m,高度7.8 m钢筋主筋等级HRB335,直径16 mm,数量116根,箍筋等级HPB235,直径10 mm,间距15 cm。模型3的基本周期为0.60 s。
在100 gal峰值地震动作用下,其平均最大顶点位移为0.019 m,50%分位值对应的最大顶点位移约为0.012 m。最大值为0.188 m,对应记录为1361_CHICHI_KAU020-E,该记录在200 gal峰值下的排名为137名,在50 gal下的排名为1 077名。顶点位移0.06 m对应的累计概率值为94.54%。在50 gal峰值地震动作用下,其平均最大顶点位移为0.005 6 m,50%分位值对应的最大顶点位移约为0.012 m。最大值为0.053 m,对应记录为1121_KOBE_YAE000。该记录在200 gal和50 gal峰值下的排名分别为662名和200名。顶点位移0.016 m对应的概率分布值为95.65%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于弹塑性谱位移的钢筋混凝土框架概率地震需求分析[J]. 徐超,耿飞,温增平. 振动与冲击. 2018(16)
[2]国外强震动数据库及其特点分析[J]. 樊圆,胡进军,谢礼立. 国际地震动态. 2018(01)
[3]地震动累积绝对速度相关参数研究进展与分析[J]. 胡进军,吴旺成,谢礼立. 地震工程与工程振动. 2013(05)
[4]建筑结构弹塑性时程分析中地震动记录选取方法的比较研究[J]. 曲哲,叶列平,潘鹏. 土木工程学报. 2011(07)
[5]结构抗震分析用地震动强度指标的研究[J]. 叶列平,马千里,缪志伟. 地震工程与工程振动. 2009(04)
[6]地震动潜在破坏矩阵研究[J]. 郝敏,谢礼立. 清华大学学报（自然科学版）网络.预览. 2008(03)
[7]地震动参数及结构整体破坏相关性研究[J]. 李爽,谢礼立,郝敏. 哈尔滨工业大学学报. 2007(04)
[8]美国Cypress高架桥地震倒塌的仿真分析[J]. 周艳,张雷明,刘西拉. 岩石力学与工程学报. 2005(17)
[9]最不利地震动在网壳结构抗震设计中的应用[J]. 范峰,钱宏亮,谢礼立. 世界地震工程. 2003(03)
[10]最不利设计地震动研究[J]. 谢礼立,翟长海. 地震学报. 2003(03)
本文编号：2989762
【文章来源】：振动与冲击. 2020,39(11)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
桥墩几何尺寸示意图(根据铁路工程通用参考图通桥(2012)4104-Ⅰ绘制)(cm)
图2 模型1、模型2、模型3结构简图本文以模型1为标准,建立了另外两个模型,模型2以及模型3。模型2基本设防烈度7度(基本加速度0.10g),上部结构跨度16 m,桥墩高度6 m,截面宽度1.6 m,高度7.8 m,钢筋主筋等级HRB335,直径16 mm,数量116根,箍筋等级HPB235,直径10 mm,间距15 cm。模型2的基本周期为0.22 s。模型3为一假想模型,基本设防烈度7度(基本加速度0.10g),上部结构质量取为模型1的1.5倍,桥墩高度10 m,截面宽度1.8 m,高度7.8 m钢筋主筋等级HRB335,直径16 mm,数量116根,箍筋等级HPB235,直径10 mm,间距15 cm。模型3的基本周期为0.60 s。
在100 gal峰值地震动作用下,其平均最大顶点位移为0.019 m,50%分位值对应的最大顶点位移约为0.012 m。最大值为0.188 m,对应记录为1361_CHICHI_KAU020-E,该记录在200 gal峰值下的排名为137名,在50 gal下的排名为1 077名。顶点位移0.06 m对应的累计概率值为94.54%。在50 gal峰值地震动作用下,其平均最大顶点位移为0.005 6 m,50%分位值对应的最大顶点位移约为0.012 m。最大值为0.053 m,对应记录为1121_KOBE_YAE000。该记录在200 gal和50 gal峰值下的排名分别为662名和200名。顶点位移0.016 m对应的概率分布值为95.65%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于弹塑性谱位移的钢筋混凝土框架概率地震需求分析[J]. 徐超,耿飞,温增平. 振动与冲击. 2018(16)
[2]国外强震动数据库及其特点分析[J]. 樊圆,胡进军,谢礼立. 国际地震动态. 2018(01)
[3]地震动累积绝对速度相关参数研究进展与分析[J]. 胡进军,吴旺成,谢礼立. 地震工程与工程振动. 2013(05)
[4]建筑结构弹塑性时程分析中地震动记录选取方法的比较研究[J]. 曲哲,叶列平,潘鹏. 土木工程学报. 2011(07)
[5]结构抗震分析用地震动强度指标的研究[J]. 叶列平,马千里,缪志伟. 地震工程与工程振动. 2009(04)
[6]地震动潜在破坏矩阵研究[J]. 郝敏,谢礼立. 清华大学学报（自然科学版）网络.预览. 2008(03)
[7]地震动参数及结构整体破坏相关性研究[J]. 李爽,谢礼立,郝敏. 哈尔滨工业大学学报. 2007(04)
[8]美国Cypress高架桥地震倒塌的仿真分析[J]. 周艳,张雷明,刘西拉. 岩石力学与工程学报. 2005(17)
[9]最不利地震动在网壳结构抗震设计中的应用[J]. 范峰,钱宏亮,谢礼立. 世界地震工程. 2003(03)
[10]最不利设计地震动研究[J]. 谢礼立,翟长海. 地震学报. 2003(03)
本文编号：2989762
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