基于性能的大跨斜拉桥地震易损性分析

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wj3852
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
512汶川地震为我们敲响了警钟:地震是现代交通生命线必须考虑的风险因素。交通线上的重要桥梁一大跨斜拉桥属于典型的非规则桥梁,超出了现有国内外抗震设计规范的应用范围,近年来形成了对单体斜拉桥进行抗震专题研究的科研导向。这种方法不免囿于个体认识,无法从宏观上了解一类斜拉桥在高强度地震动下的群体地震损伤特征。基于此背景,结合我国在建大跨斜拉桥的结构特点,以典型大跨斜拉桥为研究对象,本文进行了纵桥向、横桥向地震输入下的地震易损性分析,主要内容如下: (1)在查阅大量文献的基础上,对地震易损性的研究方法进行了归纳总结,对大跨斜拉桥需要解决的研究专题进行了分类梳理:总结了易损性分析的主要方法、分析了高塔结构的合理损伤指标。在此基础上确定了本文的研究思路和技术路线。 (2)提出了以材料应变计算的截面曲率水平作为斜拉桥塔、墩、桩的损伤指标,以不同的位移状态定义支座或连接装置的损伤指标。 (3)采用非线性纤维梁柱单元建立了纵桥向单塔简化模型,进而建立斜拉桥半桥分析模型(斜拉桥的主塔、辅助墩、过渡墩、桩基等构件采用了精细的纤维单元模型,在计算中考虑了线性、非线性单元的P-Δ效应)。 (4)通过对主塔进行增量动力分析,探讨了主塔从屈服到破坏的过程。应用标定的曲率损伤指标,对主塔的四种损伤状态进行了概率性评估。在此基础上,探讨了斜拉桥主塔的延性性能。 (5)选择了远场Ⅰ类、Ⅲ类场地各20条地震波,对纵桥向飘浮体系、纵桥向阻尼器连接体系斜拉桥进行了增量动力分析,分析了塔、墩和桩基础在不同地震强度水平下对应于四种损伤状态的超越概率。在此基础上得出了各构件的易损性曲线,分析了斜拉桥各构件损伤超越概率之间的相对大小,探讨了斜拉桥纵桥向的地震易损性。 (6)在横桥向地震输入下,考虑到主引桥耦联性和引桥非线性影响,在半桥模型的一侧追加了引桥模型。采用Ⅲ类场地20条地震波,对横桥向塔—梁固结、墩—梁固结斜拉桥进行了增量动力分析,分析了塔、墩和桩基础在不同地震强度水平下对应于四种损伤状态的超越概率。在此基础上得出了各构件的易损性曲线,分析了斜拉桥各构件损伤超越概率之间的相对大小,探讨了斜拉桥横桥向的地震易损性。在此基础上探讨了横桥向墩—梁之间采用FPS支座对各构件关键截面损伤超越概率的影响。 研究表明,倒Y型主塔的易损部位主要集中在下塔底、中塔底、中塔顶三个部位;场地效应对结构的易损性有较大影响,Ⅲ类场地斜拉桥各构件的损伤超越概率远高于Ⅰ类场地;在主塔、辅助墩、过渡墩纵桥向设置阻尼器能有效的减小辅助墩、过渡墩支座的损伤超越概率;在辅助墩、过渡墩横桥向设置FPS支座并不能减小辅助墩、过渡墩的损伤超越概率。
其他文献
在现场浇筑钢筋混凝土工程中,为了能够降低劳动强度、减少工期、降低工程造价、而且出于节约能源和保护环境的目的,本课题研制一种免拆卸的水泥复合模板,通过专用设计的多功能钢
近年来随着我国将建设中心转向基础设施的发展与完善,促进了高速公路事业的快速发展,而公路隧道作为影响高速公路建设发展的瓶颈因素,故其设计理念及施工方法的优化对于提高整个
随着原水水源微污染的加重,在局部沿海和某些高原地区原水中存在溴离子,导致在应用臭氧技术进行饮用水处理过程中产生消毒副产物溴酸盐。活性炭由于具有良好的吸附性能并且操作
基础隔震是近几十年来蓬勃发展起来的一种抗震设计方法,主要通过设置于建筑物底部与基础顶面之间的隔震装置,吸收并耗散地震能量等措施减小地震波向上部结构传递,从而大幅度
在混凝土结构、尤其是大体积混凝土结构在浇筑完成后,混凝土强度增长的过程中,大体积混凝土各部位的实体强度发展规律和模板施工的研究是十分重要的课题。本文从大体积混凝土
钢拱斜拉网格结构是一种新型的杂交结构,由钢拱、下部刚性结构和柔性拉索组合而成,造型流畅优美。与其他普通钢结构相比,钢拱斜拉网格结构通过在斜拉索中施加预应力,为下部结构提
近些年,随着异形柱结构在全国各地的发展,很多学者进行了对异形柱抗震性能的研究。但不论是试验研究还是模拟分析,大多数都只考虑了地震动水平分量。研究证明,地震动不仅包括
随着我国建筑业的发展,高层建筑在我国不断出现,我国现代高层建筑其结构形式多样化,钢筋混凝土框架-剪力墙结构是现代建筑广泛使用的一种结构形式,它是集框架和剪力墙的特点
钢筋锈蚀已成为导致钢筋混凝土建筑物耐久性不足、过早破坏的主要原因。研制开发一种能够合理及时地反映混凝土内部钢筋锈蚀状态的监测系统,对于结构构件进行耐久性评估诊断,预
反滤材料常设置在土石等材料修筑的堤坝下游坡面处,主要作用是让坝内渗流水顺畅排出,同时又阻滞坝体中的土壤颗粒被水流带走,从而减小渗透水压力对渗流出口的破坏,也可用于防