不同配筋水平下城市轨道交通桥梁的概率性地震损伤特性研究

发布时间：2020-08-22 12:38

【摘要】：随着我国城市轨道交通的快速发展,城轨高架桥梁不断建设,成为城市轨道交通一种重要的线下基础形式。但是,目前对于城轨高架桥梁的地震损伤特性尤其是桥墩不同配筋水平下的概率性损伤特性的研究还处于空白状态。本文以深圳地铁某大跨度连续梁桥为工程背景,选取成组强震记录为输入,运用非线性IDA时程分析方法,对城市轨道交通连续梁桥进行了不同配筋水平下的地震易损性分析。主要研究工作如下:(1)采用OpenSEES有限元平台,考虑桥梁基础的桩-土相互作用效应,分别建立考虑轨道系统与不考虑轨道系统的非线性桥梁模型,并对比分析了轨道系统对城市轨道交通桥梁自振特性的影响。(2)选取15条地震波,对其地震动峰值加速度进行调幅,运用IDA方法,对城市轨道交通桥梁进行非线性动力时程分析,绘制出桥墩以墩底曲率为损伤指标的IDA曲线和各概率分位曲线,依据破坏状态和损伤等级的评定标准,对城市轨道交通桥梁在不同地震动强度下的损伤状态进行评估。(3)通过设置改变纵筋直径、改变纵筋数量、在纵筋率一定的前提下改变纵筋直径以及改变箍筋间距四种工况类别,分析了不同配筋水平下桥墩关键截面的弯矩-曲率特性,并开展了全桥模型的IDA分析。分别计算求取各个工况下桥梁模型的IDA概率分位曲线,并对不同工况类别下各模型的概率分位曲线进行对比分析,讨论纵筋率、配箍率的变化和纵筋率保持一致时纵筋直径的变化对桥墩在地震作用下损伤特性的影响。(4)采用易损性分析方法,基于IDA分析结果,对原桥模型和各改变配筋水平的桥梁模型进行易损性分析,通过线性回归方法建立地震动需求参数和地震动强度指标的函数关系,求得各破坏状态的超越概率公式,建立易损性曲线,对比分析其在不同强度地震激励下达到不同破坏状态的超越概率,以研究改变纵筋直径、改变纵筋数量、纵筋率保持一致改变纵筋直径和改变箍筋间距对城市轨道交通桥梁地震损伤概率水平的影响特性。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U442.55
【图文】：

媝逡逑Ｌ’哪r>ＩpX！曑现ＨｉｍｍｎｉｉｉｉｉｉｉｍｉＭＢｉｉａｉｉｌｉｌｉ丨丨丨ＭｉｉｉｉｉＭｉｉｉｌｌＭＷａＢＭ—Ｐ—逡逑图１－１城市轨道交通高架桥逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｕｒｂａｎ邋ｒａｉｌ邋ｔｒａｎｓｉｔ邋ｖｉａｄｕｃｔ逡逑地震会对轨道交通系统安全造成严重危害。１９９５年的日本阪神地震，造成了逡逑ＪＲ神户线、阪神电气铁路和山阳新千线部分区段高架桥的落梁破坏，其中山阳新逡逑干线部分高架桥还发生了侧向倒塌破坏。２００４年日本新o_地区发生地震，上越新逡逑干线列车发生脱轨事故。２００８年的汶川地震使成昆、宝成、成渝等铁路的大量桥逡逑涵发生了落梁破坏，地震还导致部分轨道线路弯曲和错位，交通因此中断；由于地逡逑震的发生，成都地铁的建设一度中止，地下车站和区间隧道多处发生震害；地震使逡逑重庆轻轨跨坐梁式单轨结构楔紧片松动，沿线山体边坡发生一定移动。部分高架桥逡逑的震害如图１－２所不。逡逑■■■■■■逡逑（ａ）高架桥倒塌逦（ｂ）桥上列车脱轨逡逑（ａ）邋Ｔｈｅ邋ｃｏｌｌａｐｓｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｖｉａｄｕｃｔ逦（ｂ）邋Ｄｅｒａｉｌｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｔ

成都地铁的建设一度中止，地下车站和区间隧道多处发生震害；地震使逡逑重庆轻轨跨坐梁式单轨结构楔紧片松动，沿线山体边坡发生一定移动。部分高架桥逡逑的震害如图１－２所不。逡逑■■■■■■逡逑（ａ）高架桥倒塌逦（ｂ）桥上列车脱轨逡逑（ａ）邋Ｔｈｅ邋ｃｏｌｌａｐｓｅ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｖｉａｄｕｃｔ逦（ｂ）邋Ｄｅｒａｉｌｍｅｎｔ邋ｏｆ邋ｔｒａｉｎ邋ｏｎ邋ｂｒｉｄｇｅ逡逑ｉｕｍｉ逡逑（ｃ）高架桥上钢轨扭曲、错位逡逑（ｃ）邋Ｔｗｉｓｔｅｄ邋ａｎｄ邋ｍｉｓｐｌａｃｅｄ邋ｒａｉｌ邋ｏｎ邋ｂｒｉｄｇｅ逡逑图１－２地震中高架桥的破坏逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｖｉａｄｕｃｔ邋ｉｎ邋ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ逡逑２逡逑

Ｆｉｇ．３－１邋ＭｏｄｅｌＢｕｉｌｄ邋ｍｏｄｕｌｅ逡逑在对结构模型进行分析时，需创建分析对象并规定执行分析对象的方式，分析逡逑模块包含命令如图３－２所示。邋逦逡逑Ａｎａｌｙｓｉｓ逡逑逦%煎五

本文编号：2800695