高墩抗震性能评估的高级地震动强度参数研究

发布时间：2017-05-12 17:09

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【摘要】：目前我国社会经济的高速发展,交通基础设施得到了极大的完善,高架桥梁作为新时代下交通设施的典型代表也得到了迅速发展。高墩作为高架桥梁的关键部位,其抗震性能的研究得到了众多的关注。为了更好的评估高墩结构的抗震性能,在考虑其长细比较大、周期较长的独特力学性能基础上,引入了高阶振型对高墩的影响,提出了考虑高阶振型影响的强度参数EIIM21,并对其预测高墩结构地震响应的适用性进行研究。文章选择了53条地震动记录组成地震记录库,并建立三个位于不同周期范围的高墩数值模型,对每个模型进行增量动力分析,分别得到同一地震动记录作用下高墩结构地震响应的强度参数预测值和动力时程分析结果,绘制出三个模型的增量动力曲线,提供数据参考。通过得到的高墩结构的增量动力曲线,对其采用多种统计分析方法,研究考虑高阶振型影响的强度参数EIIM21在评估高墩结构抗震性能的适用性。本文进行了如下几个方面的工作:1.针对高墩模型的增量动力曲线进行研究,对比考虑高阶振型影响的强度参数预测结果与常用的未考虑高阶振型影响的强度参数预测结果,研究考虑高阶振型后强度参数预测高墩地震响应结果的优势。2.对考虑高阶振型影响的强度参数评估高墩结构抗震性能的有效性、充分性和比例调整鲁棒性进行分析,从而对其统计适用性进行研究。3.利用增量动力分析的结果,并通过全概率方法绘制出考虑高阶振型影响的强度参数水平下的脆弱性曲线,得到三个高墩模型的通过三种极限状态的概率分布,验证考虑高阶振型影响的强度参数的适用性,同时为实际工程提数据参考。结果表明,不论在理论分析和实际应用中,EIIM21都可以有效的评估高墩结构抗震性能的适用性。
【关键词】：高墩 抗震性能 高阶振型 适用性 脆弱性分析
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 选题背景与意义10-13
• 1.2 地震动强度参数研究现状13-15
• 1.3 研究内容15
• 1.4 本文章结构安排15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第2章 考虑高阶振型的地震动强度参数的选取17-25
• 2.1 结构的非弹性响应预测17-22
• 2.1.1 结构的非弹性位移谱值17-21
• 2.1.2 利用非弹性位移谱值预测结构响应21-22
• 2.2 基于结构非弹性位移谱值的复合地震动强度参数22-23
• 2.3 考虑高阶振型影响的强度参数的适用性评价标准23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 利用考虑高阶振型强度参数评估高墩抗震性能的适用性研究25-45
• 3.1 高墩模型概况25-32
• 3.1.1 基本假定25
• 3.1.2 模型的几何和材料特性25-28
• 3.1.3 模型的动力特性28-30
• 3.1.4 地震记录的选取30-32
• 3.2 基于考虑高阶振型贡献的地震动强度参数的高墩增量动力分析32-37
• 3.2.1. 短周期模型分析结果33-34
• 3.2.2. 中等周期模型分析结果34-36
• 3.2.3. 长周期模型分析结果36-37
• 3.3 高墩抗震性能评估强度参数的适用性研究37-43
• 3.3.1 强度参数的有效性和充分性38-39
• 3.3.2 强度参数的比例调整鲁棒性39-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第4章 基于高级地震动强度参数的高墩脆弱性分析45-59
• 4.1 脆弱性分析理论45-46
• 4.2 脆弱性分析方法46-52
• 4.2.1 非线性静力分析方法47-50
• 4.2.2 非线性动力分析方法50-52
• 4.3 高级地震动强度参数进行脆弱性分析实例52-58
• 4.3.1 模型实例及地震波的选取52
• 4.3.2 结构极限状态的确定52-54
• 4.3.3 工程需求参数的概率特性54-55
• 4.3.4 脆弱性曲线的建立55-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第5章 结论与展望59-61
• 5.1 结论59-60
• 5.2 展望60-61
• 致谢61-62
• 作者简介62-63
• 参考文献63-67

【参考文献】

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本文编号：360359