针对意外荷载和地震荷载的斜拉桥鲁棒性量化
发布时间：2021-01-06 08:56
桥梁鲁棒性反映了桥梁结构在局部破坏下的抗连续倒塌能力,目前国内外规范和文献中尚无公认可行的鲁棒性量化方法。为了量化鲁棒性,本文针对斜拉桥结构,分别提出了意外荷载下和地震荷载下的鲁棒性量化指标。意外荷载是相对地震荷载的说法,指车撞、爆炸、火灾等突发荷载。以白潭湖大桥为例,分别建立midas civil和Sap2000模型进行意外荷载和地震荷载下鲁棒性量化指标的应用说明。主要研究内容及结论如下:（1）针对意外荷载,提出了基于构件重要性的鲁棒性评估指标。首选斜拉索作为最重要构件,以斜拉索失效前后结构极限承载力的差值作为对结构整体性能的影响,以斜拉索失效对主梁挠度、主梁应力、主塔偏移、主塔应力、剩余斜拉索索力5个方面影响作为对局部构件的影响,为综合评估5个分项,采用绘制雷达图的方法,用雷达图面积对5个方面影响进行量化。综合考虑断索对整体和局部构件两个方面的影响,提出了构件重要性计算公式,用构件重要性与鲁棒性负相关的特性,提出了确定性的斜拉桥鲁棒性评估指标。（2）针对地震荷载,提出了基于地震敏感性的抗震鲁棒性评估指标。选取主塔作为抗震鲁棒性的研究对象。由于地震荷载的不确定性,采用统计学中求离散型...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
银桥
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文通过以上对比，可以看出鲁棒性与安全性之间是互补的关系。鲁棒性可成为传统设计要求（安全性、适用性、耐久性）之外的额外要求。而如何衡量不同桥梁结构鲁棒性强弱，是目前研究关注的重点。由于突发事故频繁发生，桥梁遭受突发事件也不可避免，当遭受突发事件后，要求桥梁完全不受损也不现实，与其防止桥梁结构不被破坏，还不如增强其局部破坏后的抗连续倒塌能力。因此，桥梁鲁棒性存在的意义就是，允许桥梁在遭受局部荷载时破坏，但破坏只局限在突发事件发生的地方，不会发生破坏蔓延，通过增强桥梁鲁棒性，来保证桥梁的抗连续倒塌能力。
图 1-3 鲁棒性评估方法树状图基于确定性的评价指标承载能力的鲁棒性指标纪 80 年代，Frangopol、Moses 和我国学者冯元生等[4][18]先后提余度评价指标，其原理是对比结构损伤前后极限承载力的大小结构冗余度一定较小。划分了如下几种指标：度比：duVVRSR = Vu—完整结构的极限承载力；Vd—结构的设计承载力；度比：
【参考文献】：
期刊论文
[1]结构鲁棒性研究进展与趋势[J]. 李六连,李国强,陆勇,陈素文. 建筑钢结构进展. 2015(05)
[2]基于IDA的钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥抗震易损性分析[J]. 王海良,张铎,王剑,刘中宪. 世界地震工程. 2015(02)
[3]基于吊杆损伤失效的飞燕式拱桥鲁棒性研究[J]. 李源,贺拴海. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(10)
[4]白潭湖大桥总体设计[J]. 张全阳. 世界桥梁. 2014(04)
[5]桥梁抗倒塌能力鲁棒性设计研究[J]. 陈宝春,黄冀卓,余印根. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2014(01)
[6]桥梁设计的冗余度[J]. 尹德兰,邓宇. 桥梁建设. 2013(05)
[7]一种简化的结构鲁棒性量化方法[J]. 黄靓,王蓥,陈永亮,李登. 工程力学. 2013(10)
[8]钢框架结构鲁棒性评估方法[J]. 黄冀卓,王湛. 土木工程学报. 2012(09)
[9]大跨空间结构连续倒塌分析若干问题探讨[J]. 蔡建国,王蜂岚,冯健,张晋,冯飞. 工程力学. 2012(03)
[10]结构鲁棒性及其评价指标[J]. 吕大刚,宋鹏彦,崔双双,王闽雄. 建筑结构学报. 2011(11)
博士论文
[1]公铁两用斜拉桥地震作用下的破坏模式、地震易损性及风险评估[D]. 王学伟.西南交通大学 2017
[2]基于消能观点的结构鲁棒性分析与实现[D]. 方召欣.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于IDA的连续梁桥倒塌分析及其残余变形判定指标的量化研究[D]. 蔡晓玉.苏州科技大学 2018
[2]大跨径斜拉桥地震易损性及抗震可恢复性分析[D]. 陈月.长安大学 2018
[3]基于性能的混凝土斜拉桥地震易损性分析[D]. 季正迪.长安大学 2016
[4]基于关键构件失效的结构竖向防连续倒塌性能评价[D]. 秦楠.西南交通大学 2014
[5]钢筋混凝土空心高墩桥梁地震易损性分析及抗震加固研究[D]. 陈静.北京交通大学 2014
[6]无背索斜拉桥拉索断裂体系强健性研究[D]. 陈文.长安大学 2013
[7]结构抗连续倒塌设计理论与方法研究[D]. 黄俊海.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2960293
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
银桥
华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文通过以上对比，可以看出鲁棒性与安全性之间是互补的关系。鲁棒性可成为传统设计要求（安全性、适用性、耐久性）之外的额外要求。而如何衡量不同桥梁结构鲁棒性强弱，是目前研究关注的重点。由于突发事故频繁发生，桥梁遭受突发事件也不可避免，当遭受突发事件后，要求桥梁完全不受损也不现实，与其防止桥梁结构不被破坏，还不如增强其局部破坏后的抗连续倒塌能力。因此，桥梁鲁棒性存在的意义就是，允许桥梁在遭受局部荷载时破坏，但破坏只局限在突发事件发生的地方，不会发生破坏蔓延，通过增强桥梁鲁棒性，来保证桥梁的抗连续倒塌能力。
图 1-3 鲁棒性评估方法树状图基于确定性的评价指标承载能力的鲁棒性指标纪 80 年代，Frangopol、Moses 和我国学者冯元生等[4][18]先后提余度评价指标，其原理是对比结构损伤前后极限承载力的大小结构冗余度一定较小。划分了如下几种指标：度比：duVVRSR = Vu—完整结构的极限承载力；Vd—结构的设计承载力；度比：
【参考文献】：
期刊论文
[1]结构鲁棒性研究进展与趋势[J]. 李六连,李国强,陆勇,陈素文. 建筑钢结构进展. 2015(05)
[2]基于IDA的钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥抗震易损性分析[J]. 王海良,张铎,王剑,刘中宪. 世界地震工程. 2015(02)
[3]基于吊杆损伤失效的飞燕式拱桥鲁棒性研究[J]. 李源,贺拴海. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(10)
[4]白潭湖大桥总体设计[J]. 张全阳. 世界桥梁. 2014(04)
[5]桥梁抗倒塌能力鲁棒性设计研究[J]. 陈宝春,黄冀卓,余印根. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2014(01)
[6]桥梁设计的冗余度[J]. 尹德兰,邓宇. 桥梁建设. 2013(05)
[7]一种简化的结构鲁棒性量化方法[J]. 黄靓,王蓥,陈永亮,李登. 工程力学. 2013(10)
[8]钢框架结构鲁棒性评估方法[J]. 黄冀卓,王湛. 土木工程学报. 2012(09)
[9]大跨空间结构连续倒塌分析若干问题探讨[J]. 蔡建国,王蜂岚,冯健,张晋,冯飞. 工程力学. 2012(03)
[10]结构鲁棒性及其评价指标[J]. 吕大刚,宋鹏彦,崔双双,王闽雄. 建筑结构学报. 2011(11)
博士论文
[1]公铁两用斜拉桥地震作用下的破坏模式、地震易损性及风险评估[D]. 王学伟.西南交通大学 2017
[2]基于消能观点的结构鲁棒性分析与实现[D]. 方召欣.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于IDA的连续梁桥倒塌分析及其残余变形判定指标的量化研究[D]. 蔡晓玉.苏州科技大学 2018
[2]大跨径斜拉桥地震易损性及抗震可恢复性分析[D]. 陈月.长安大学 2018
[3]基于性能的混凝土斜拉桥地震易损性分析[D]. 季正迪.长安大学 2016
[4]基于关键构件失效的结构竖向防连续倒塌性能评价[D]. 秦楠.西南交通大学 2014
[5]钢筋混凝土空心高墩桥梁地震易损性分析及抗震加固研究[D]. 陈静.北京交通大学 2014
[6]无背索斜拉桥拉索断裂体系强健性研究[D]. 陈文.长安大学 2013
[7]结构抗连续倒塌设计理论与方法研究[D]. 黄俊海.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2960293
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