钢管桩码头地震易损性分析的单自由度模型

发布时间：2021-11-22 15:20

　　结构地震易损性分析的关键是确定结构在不同地震动强度下的反应值。由于需要考虑地震动的不确定性,须对大量地震动记录进行统计分析,特别是直接对码头结构进行抗震分析的情况下,计算量很大。为降低钢管桩码头易损性分析的复杂程度,提出一种可用于码头易损性分析的单自由度模型,该模型采用曲线型骨架线和Masing准则模拟钢管桩码头的恢复力特性。为验证该模型的合理性和有效性,将一个钢管桩码头结构等效为单自由度模型,并基于云图法分别对原型结构和单自由度模型进行了易损性分析,结果表明二者的易损性曲线吻合良好。 

【文章来源】：水运工程. 2020,(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

恢复力模型

钢管桩码头断面见图2，排架间距为6.3 m，码头分段长度为47.1 m。钢管桩直径为800 mm，壁厚是10 mm，钢材为Q345。岸坡土体为单一的砂土，其内摩擦角为30°。3.2 地震波

采用SAP2000建立码头有限元数值分析模型，相关建模方法可参考文献[12]。首先进行码头推覆分析，可得码头的荷载-变形曲线(Pushover曲线)，见图3，图中给出了首个钢管桩塑性铰出现时对应的位置，并给出了不同破坏状态对应的位置。不同破坏状态I、II和III下的μC分别为8.7、13.2、17.4 cm。利用推覆分析得到的首个桩塑性铰形成时的码头水平位移Δ1和水平力F1，可由式(1)确定等效单自由度模型的骨架曲线，再结合Masing准则和式(2)即可建立码头的单自由度模型。采用云图法确定码头易损性时需要计算每一条地震波下实际码头和单自由度模型的位移需求，但是需要指出的是，本文中的单自由度模型只是用于确定码头的横向位移反应，而计算码头总位移需求则需要考虑码头扭转和双向水平地震动的影响，本文采用文献[14]的动力放大系数DMF来考虑这一影响，即在计算确定的码头横向位移需求的基础上乘以DMF，进而得到码头的总位移需求D。DMF的计算公式如下:

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于位移的高桩码头地震易损性分析[J]. 冯云芬,高树飞.  水利水运工程学报. 2019(03)
[2]考虑往复退化的倒塌分析等效单自由度模型[J]. 余丽玲,李钢,李宏男.  地震工程与工程振动. 2018(06)
[3]基于等效单自由度模型的高桩码头地震位移需求分析[J]. 高树飞,冯云芬,贡金鑫.  水利水运工程学报. 2018(05)
[4]国内外高桩码头抗震性能和设计方法研究进展Ⅰ:震害和抗震设计方法[J]. 高树飞,贡金鑫,冯云芬.  水利水运工程学报. 2016(06)
[5]基于单自由度体系的钢筋混凝土框架倒塌易损性预测方法研究[J]. 施炜,叶列平,陆新征.  建筑结构学报. 2014(10)



本文编号：3511964