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基于PSHA的桥梁地震易损性分析及其在路网连通可靠度分析中的应用
| 论文题名： | 基于PSHA的桥梁地震易损性分析及其在路网连通可靠度分析中的应用 |
| 关键词： | 公路简支梁桥;地震易损性;路网节点;连通可靠度 |
| 摘要： | 我国数量巨大的标准跨度公路简支梁桥通常具有相同的抗震设防分类，并按照所在场址的区划烈度进行抗震设计，而通过PSHA确定的地震参数与区划烈度的结果往往有所差异，这是引起同一烈度区划范围内普通桥梁易损性差异的重要因素。本文通过我国西南山区一片覆盖三个区划烈度的高速公路桥梁网为例，以PSHA结果作为地震作用参数，对网络中的桥梁节点进行地震易损性分析，基于同一重现期对应的节点关闭概率，通过改进的Order-X算法确定网络的连通可靠度，最终给出不同重现期对应的网络连通可靠度，形成交通网络地震易损性曲线。具体工作内容如下: 1.根据PSHA方法求出所研究区域的地震动参数，通过基于ARMA的随机信号模拟技术产生人造地震动样本。 2.考虑两种不同的非线性有限元模型，即纤维模型和改进I-K塑性铰模型，分别对钢筋混凝土结构桥墩进行建模，并进行拟静力往复加载的数值模拟。将结果与桥墩试验值进行对比，再基于对比差异将两种模型的设置参数分别进行调整、校准。 3.分别基于纤维模型和改进的I-K塑性铰模型，对钢筋混凝土桥墩结构进行动力响应时程分析，对比二者间的计算结果差异;分析上述差异对桥梁结构易损性、路网连通可靠度计算结果的影响。研究结果表明:两种模型之间的固有差异对路网连通可靠度计算结果影响不大，论证了改进I-K塑性铰模型的应用合理性，并分析了塑性铰模型在电算成本上的优势。 4.对上述结构模型输入由第1部分工作所产生的模拟地震动样本，基于不同的性态水准得到每座桥的正常运营功能失效概率，将桥的失效概率作为路网节点的关闭概率，代入路网连通性计算模型，进而得到路网的连通可靠度。再分别对网络中各条线路所包含的桥梁模拟加固，分析路网连通可靠度被提升程度与加固费用之间的关系，从而确定需要优先加固的线路，让决策者可以合理分配加固成本。 本文研究得到的成果，对于区域性公路桥梁网络的震后通行能力预测、风险估计、加固投资决策等有一定实际意义。 |
| 作者： | 张斌 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 杨成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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