近海桥梁在地震海啸多灾害作用下的结构性能研究

发布时间：2017-12-15 01:05

  本文关键词：近海桥梁在地震海啸多灾害作用下的结构性能研究

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【摘要】：随着经济全球化的快速推进与基础建设的迅猛发展,越来越多的近海桥梁在世界范围内被广泛兴建。已建的包括日本的濑户跨海大桥、明石海峡大桥、横滨海湾大桥,印尼的泗水-马都拉大桥,中国的杭州湾大桥等等。这些近海桥梁逐渐成为各国中连接不同经济区域的重要咽喉通道。然而地震和海啸给这些近海桥梁造成了严重的威胁,地震引发的海啸可能会使近海桥梁在经受地震作用后再次受到海啸的冲击,这种地震海啸接续作用会对近海桥梁造成更大的破坏。本文通过OpenSees建立近海桥梁有限单元模型,采用动力时程分析方法,评估桥梁在地震、海啸以及地震海啸接续作用下的损伤状态。主要研究内容和结论如下:(1)通过广泛阅读文献和已有研究成果,确定海啸荷载的模拟方法,经过分析对比,选择用孤立波来进行海啸模拟。(2)建立了近海桥梁三维有限元分析模型,重点考虑了桥梁主要构件支座、桥墩等的建模方法。(3)确定了近海桥梁支座、桥墩的损伤模型,针对不同损伤状态用损伤指标进行量化。根据基于性能的抗震思想,选择曲率延性比作为桥墩损伤指标,支座的损伤指标采用支座变形。(4)采用动力时程分析方法,分析桥梁在地震、海啸、地震海啸接续作用的损伤演化过程。地震分析中,考虑70gal、200gal、400gal的地震动分别表征小震、中震和大震;海啸分析中,考虑海啸波高为0.5m、1m、2m、3m、4m、5m六种工况。模拟结果表明在小震下近海桥梁基本完好或者只受轻微损伤,在大震作用下发生中等损伤甚至严重损伤。而地震海啸接续作用会加重近海桥梁的损伤,大震过后再次经受海啸冲击,墩底曲率、支座变形等都会有较大幅度的增大,但是墩底剪力、弯矩会有所降低。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441

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本文编号：1290031