地震动扭转分量对大跨度斜拉桥易损性影响

发布时间：2024-12-27 04:52

　　近年来全球地震灾害频发,作为交通网络中的重要组成部分以及生命线工程的大跨度桥梁一旦发生破坏不仅会造成严重的经济损失,而且不利于后续救灾人员针对灾害所采取的震后救灾、抢险工作,进而导致严重的次生灾害。同时大量震害表明,地震作用下结构常发生转动破坏,而地震动转动分量作为结构产生转动的主要因素之一,模拟地震动转动分量以及确定地震动转动分量对桥梁结构的响应影响以降低转动震害是目前亟待解决的问题。本文的技术路线为首先进行地震动转动分量的模拟,之后选择适当的工程背景并进行数值模拟以及验证模型的准确性,最后进行易损性分析。本文的主要研究内容如下:(1)利用MIDAS建立有限元模型。根据MIDAS提供的截面和材料特性,通过Open Sees建立同一座斜拉桥的有限元模型。分析比较了上述两种有限元模型的基本动态特性,验证了本文所建立模型的准确性。结果表明,本文所建立的模型具有较高的精度,可用于后续的易损性分析。(2)从PEER地震动数据库中选取15组近场、含脉冲地震动,利用弹性波动理论基于平动地震动分量模拟相应的地震动转动分量。本文模拟了15组地震动扭转分量,为后续地震动输入奠定了基础。(3)确定了本文所研...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.6结构内因

结构偏心即为结构自身质心与刚心出现不重合的情况,这种情况下的结构在任何地震作用下均有可能出现转动震害,如图1.6所示。结构非对称的布置、设计使得偏心产生以至于地震作用下结构出现转动破坏,这要求结构设计与施工过程中尽量采取对称布置以减少地震作用下的结构转动震害。(2)外在原因

图1.7结构扭转示意图

同样,地震动在传播过程中便会导致结构扭转,如下图所示为地震动转动分量使得结构产生扭转的原因。由此可见地震动转动分量的出现必然会对结构地震响应产生影响。针对上述现象,大量研究人员开始地震动转动分量对结构的地震响应影响进行了相应研究,在这之中首先需要面对的问题便是地震动转动分量的获取....

图1.8两点差分法

其中,分别为相连两点的平动位移,为地震波在其视传播方向上P、Q两点之间的距离。Niazi[57]、Oliveira[58]均针对转动分量进行了关于密集台阵的研究,Spudish等[59]进一步根据地震台阵,估算出了转动分量,Zerva等[60]则采用更小间距的地震仪来测量地震动转....

图1.9本文的研究内容

(4)基于OpenSees有限元平台对结构进行非线性动力时程分析,以此得到斜拉桥地震响应数据,并通过计算数据绘制易损性曲线进行易损性分析。通过非线性时程分析中是否包含地震动转动分量进行工况设置,绘制不同工况下桥梁关键构件的易损性曲线,对比不同加载工况,研究地震动转动分量对桥梁关键....

本文编号：4021160