长持时主余震作用下钢筋混凝土连续梁桥易损性分析

发布时间：2020-06-23 01:16

【摘要】：地震常以序列形式发生,主震后通常伴有余震,统计资料显示强余震发生率高达89%,少数情况甚至伴有群震。然而,目前我国公路桥梁抗震设计规范和细则尚未考虑余震的影响。为此本文在钢筋混凝土桥梁结构抗余震性能方面研究,获得现有钢筋混凝土结构的抗余震能力,为旧桥加固及多震地区桥梁设计提供一些参考。考虑到地震的随机性,结构在地震荷载作用下的损伤状况通常采用超越概率来描述。本文采用XTRACT软件分析得到墩底截面的等效屈服曲率、极限曲率、等效屈服弯矩等参数并转化为损伤指标所需参数;采用非线性抗震分析软件OpenSEES进行不同轴压比、配筋率、长细比、直径的钢筋混凝土墩柱及钢筋混凝土连续梁桥在200条主余震作用下的结构响应分析;采用Matlab编制程序进行了钢筋混凝土墩柱及钢筋混凝土桥梁在主震、主余震作用下的易损性研究。主要研究内容如下:(1)搜集国内外历次大地震中由余震所产生的桥梁常见震害,总结当前桥梁的地震响应特点及其桥梁结构易损性的研究背景、研究现状。(2)对比了主余震地震波合成方法及易损性曲线绘制的优缺点,推导了以反应谱加速度为地震强度指标的结构超越概率公式。对比了结构不同的破坏准则及损伤指数,结合本文研究内容,确定了本文地震易损性分析的损伤指标。(3)依据PEER网站上现有墩柱试验,利用OpenSEES软件,建立墩柱数值模型,对数值模型进行拟静力分析,提取墩柱数值模拟的力学性能,并与试验结果相互对照,验证建模方法的可靠性。(4)根据美国USGS方法对场地土的划分,选用PEER数据库里的长持时地震波,筛选符合B、C类场地的主震、余震地震波各200条,对工程中常见的钢筋混凝土墩柱分别进行非线性时程分析,绘制损伤指数与谱加速度(Sa)的对数散点图,对散点图进行线性拟合,分析得到墩柱超越不同损伤状态的概率。研究轴压比、配筋率、长细比及墩柱直径对墩柱易损性的影响。(5)以某实际工程为依托,采用OpenSEES软件建立连续梁桥有限元模型。对连续梁桥进行B、C类场地的单双向主震、主余震时程分析,研究连续梁桥中固定墩、固定支座及滑动支座在单向及双向主余震作用下超越不同损伤状态的概率,比较连续梁桥各构件的易损性及不同场地余震引起的超越概率最大增量。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U448.34
【图文】：

主梁纵向落梁破坏

主梁横向移位破坏

【参考文献】

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本文编号：2726551