城市立交曲线箱梁桥的地震易损性分析

发布时间：2017-05-26 20:10

  本文关键词：城市立交曲线箱梁桥的地震易损性分析，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：最近几十年来,世界范围内发生过多次较大破坏性地震,这些大地震无一例外的都造成了交通系统的巨大损伤。而一般由于桥梁位于交通系统的枢纽位置,在社会经济发展、人民生活、抗险救灾中都处于极其重要的地位。而且桥梁破坏后短时间内的可修复性一般比路面结构差,所以桥梁是地震灾害损失评估中的关键环节,桥梁破坏造成的后果也比一般路面破坏更严重。而在城市中,小半径曲线梁桥,对于城市当中减少土地的占用和增加行车视野和美观有很大帮助,因此在城市立交中得到大量应用,而城市立交曲线梁桥一般均位于城市交通系统枢纽位置,一旦发生破坏,将可能导致城市交通大面积瘫痪。鉴于曲线梁桥在城市交通系统中无可替代的重要性,地震对曲线梁桥的破坏作用越来越受到有关专家和学者的重视和研究。由于结构的地震易损性分析对于预测结构的抗震性能、进行结构的抗震设计、加固和维修决策具有重要的应用价值,本文将根据近几十年来几次大地震对曲线梁桥的损伤情况阐述本论文研究意义,给出结构地震易损性的定义,对地震易损性评估方法领域内的重大发展作出全面综述,并对易损性分析方法的类别和优缺点及其应用作出总结和讨论。通过对易损性曲线的描述和分析过程,为下面开展研究工作打下框架。另外,按照规范要求和地震波特性选取合适的实录地震波,并且调整为大型有限元软件MIDAS/Civil识别的格式,在定义好材料的本构模型后,通过弯矩-曲率分析对曲线梁桥墩柱截面性能进行评价,根据弯矩-曲率分析得出的结果计算出以位移延性比为损伤指标的损伤状态的临界值。本文在参阅了大量关于地震中城市曲线梁桥损伤的资料后,借鉴Hwang和刘晶波针对新马德里地区的一座三跨连续梁桥基于非线性动力时程分析建立的结构的易损性模型,基于我国西部地区某一曲线匝道梁桥,通过MIDAS/Civil有限元软件中的梁格法,改变曲线梁桥的曲率半径以及墩柱高度分别建立模型,对曲线梁桥进行反应谱分析和非线性动力时程分析,根据结果再进行回归分析,随后建立结构反应概率函数,计算不同强度地震作用下的结构地震效应超过某一破坏状态的超越概率,最后绘制以所选峰值地面加速度PGA为变量的地震易损性曲线,对这两个因素影响易损性曲线的情况进行比较,进而作出曲线梁桥的曲率半径、墩柱高度对其易损性影响的评价。
【关键词】：曲线梁桥 易损性曲线 位移延性比 曲率半径 墩高
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 绪论14-24
• 1.1 引言14-15
• 1.2 选题背景及意义15-17
• 1.3 桥梁地震易损性的定义17
• 1.4 地震易损性曲线的发展17-22
• 1.4.1 计算结构易损指数17-20
• 1.4.2 得到结构的易损性曲线20-21
• 1.4.3 易损性曲线的总结21-22
• 1.5 本课题的提出及研究内容22-24
• 第二章 梁格法建模过程及曲线梁桥的自振特性24-32
• 2.1 梁格法建模24-27
• 2.1.1 梁格法概述24-25
• 2.1.2 曲线梁桥概况25-27
• 2.2 曲线梁桥的自振特性27-31
• 2.2.1 半径对曲线梁桥自振特性的影响27-29
• 2.2.2 墩高对曲线梁桥自振特性的影响29-31
• 2.3 本章小结31-32
• 第三章 曲线梁桥动力反应分析32-68
• 3.1 引言32
• 3.2 桥梁抗震计算理论演化32-67
• 3.2.1 静力弹塑性分析法32-34
• 3.2.2 反应谱法34-43
• 3.2.3 基于有限元的曲线梁桥动力时程分析43-67
• 3.3 本章小结67-68
• 第四章 弯矩-曲率分析基本原理和损伤指标的计算68-78
• 4.1 弯矩-曲率分析基本原理68-70
• 4.2 材料的本构模型选用70-73
• 4.3 计算弯矩-曲率曲线73-74
• 4.4 计算桥墩损伤指标74-77
• 4.5 本章小结77-78
• 第五章 建立曲线梁桥的易损性曲线78-101
• 5.1 支座模型78-79
• 5.2 桥墩非弹性铰模型79-82
• 5.2.1 集中塑性铰模型79-81
• 5.2.2 纤维塑性铰模型81-82
• 5.3 建立曲线梁桥易损性曲线82-89
• 5.3.1 计算位移延性比82-85
• 5.3.2 线性回归分析85-87
• 5.3.3 建立曲线梁桥易损性曲线87-89
• 5.4 不同曲率下曲线梁桥易损性曲线的比较89-94
• 5.4.1 曲率半径的改变对损伤指标的影响89-90
• 5.4.2 曲率半径的改变对时程结果的影响及其回归分析90-93
• 5.4.3 易损性曲线的生成和对比分析93-94
• 5.5 不同墩高下曲线梁桥的易损性曲线的比较94-99
• 5.5.1 墩高的改变对损伤指标的影响94-95
• 5.5.2 墩高的改变对时程结果的影响及其回归分析95-99
• 5.5.3 易损性曲线的生成和对比分析99
• 5.6 本章小结99-101
• 第六章 结论与展望101-103
• 6.1 结论101-102
• 6.2 展望102-103
• 参考文献103-106
• 致谢106-107
• 作者简介及读研期间主要科研成果107

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