近断层地震下大跨混合梁斜拉桥易损性研究

发布时间：2017-10-04 06:43

  本文关键词：近断层地震下大跨混合梁斜拉桥易损性研究

  更多相关文章： 桥梁工程 近断层地震动 混合梁斜拉桥 非线性时程分析 地震响应 地震易损性

【摘要】：桥梁作为交通运输系统的生命线工程,研究其在地震作用下的抗震性能具有深远的理论和实践意义。已有研究表明,近场地震波的速度脉冲效应对桥梁结构的破坏性较大,国内外学者已对大跨斜拉桥抗震设计以及近断层地震进行了较为详细的研究,但对于近断层地震作用下的大跨斜拉桥抗震研究较少,尤其是混合梁斜拉桥,由于其在动力行为方面不同于一般工程结构的特殊性,有必要对其在近断层地震作用下的抗震性能进行进一步的研究,以促进我国桥梁抗震设计不断的完善。本文针对某大跨混合梁斜拉桥,研究近断层地震作用下其抗震性能,主要内容如下:(1)通过查阅大量国内外文献资料,对桥梁结构的地震破坏形式、大跨斜拉桥抗震设计及近断层地震进行了系统介绍和回顾,指出研究近断层地震作用下大跨混合梁斜拉桥易损性的必要性;介绍了桥梁地震易损性分析的方法及研究现状。(2)以国内某座大跨混合梁斜拉桥为例,基于Open SEES源代码平台建立全桥非线性动力分析模型,论述了包括主梁、支座、墩柱等桥梁主要构件的力学模拟方法,并对模型的正确性进行了校核。(3)基于Open SEES非线性动力分析模型,选取15条近断层地震动记录和3条规范拟合地震波,进行时程动力反应分析,计算地震波纵向输入下结构的地震响应,得出结构在近断层地震作用下的响应规律,并研究了结构在近断层地震作用下合理减隔震措施。(4)介绍了桥梁地震易损性曲线的建立过程。针对算例桥梁动力分析模型,选取100条近断层地震动记录,对地震-桥梁分析样本进行非线性时程分析;以峰值位移PGD作为地震动强度参数,对桥梁支座和桥塔进行了易损性分析;研究了近断层地震作用下易损性曲线的变化情况,并探讨了不同减隔震措施对地震易损性的影响。
【关键词】：桥梁工程 近断层地震动 混合梁斜拉桥 非线性时程分析 地震响应 地震易损性
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55;U448.27
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 地震10
• 1.1.2 桥梁结构震害10-13
• 1.2 近断层地震概述13-14
• 1.2.1 近断层地震动研究的意义和内容13-14
• 1.2.2 近断层地震动特征14
• 1.3 大跨混合梁斜拉桥14-16
• 1.4 桥梁结构地震易损性的研究16-19
• 1.4.1 地震易损性概述16-17
• 1.4.2 桥梁结构地震易损性研究的方法及现状17-19
• 1.5 本文研究的主要目的和内容19-21
• 第2章 基于Open SEES的桥梁分析模型及动力特性分析21-37
• 2.1 Open SEES简介21
• 2.2 工程概况21-22
• 2.3 有限元模型建立22-34
• 2.3.1 主梁模拟22-23
• 2.3.2 塔柱模拟23-30
• 2.3.3 支座模拟30-32
• 2.3.4 桩土相互作用模拟32-33
• 2.3.5 斜拉索模拟33-34
• 2.4 动力特性分析34-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 混合梁斜拉桥近断层地震响应及合理减隔震措施研究37-48
• 3.1 概述37
• 3.2 近场地震波的选取37-42
• 3.3 漂浮体系时程分析结果42-43
• 3.4 减隔震措施及参数分析43-47
• 3.4.1 弹性连接装置44
• 3.4.2 阻尼器44-46
• 3.4.3 组合体系46-47
• 3.4.4 结果对比分析47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 混合梁斜拉桥近断层地震易损性分析48-66
• 4.1 概述48-49
• 4.1.1 地震易损性的概念48-49
• 4.1.2 易损性分析主要步骤49
• 4.2 地面运动的输入49-50
• 4.3 损伤指标的确定50-56
• 4.3.1 破坏准则50-51
• 4.3.2 损伤状态的描述及损伤指标的量化51-53
• 4.3.3 损伤指标的选取和确定53-56
• 4.4 漂浮体系下纵向地震易损性分析56-60
• 4.4.1 地震动强度参数的确定56-57
• 4.4.2 概率需求分析57-58
• 4.4.3 易损性曲线58-60
• 4.5 减隔震措施下纵向地震易损性分析60-65
• 4.5.1 概率需求分析60-62
• 4.5.2 易损性曲线62-65
• 4.6 本章小结65-66
• 结论与展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 附录A (地震动记录表)73-76
• 附录B (攻读学位期间所发表的学术论文目录)76

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本文编号：969231