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原文传递 高墩大跨混凝土连续刚构桥抗震易损性分析
论文题名: 高墩大跨混凝土连续刚构桥抗震易损性分析
关键词: 连续刚构桥;易损性曲线;抗震性能;墩柱构件;地震动作用
摘要: 桥梁是生命线系统的重要组成部分,是交通运输的枢纽。西部地处山区,受地形、地貌的限制,山区桥梁受力复杂。本文在基于性能的抗震设计理论背景下,对山区非规则高墩大跨桥梁进行了抗震性能分析及易损性评估。
  针对目前我国桥梁抗震设计规范仅适用于墩高40m以下的桥梁,本文以一座高墩大跨连续刚构桥为研究对象,基于OpenSees建立其有限元模型,从PEER数据库中选取了20条地震记录进行IDA分析,以桥梁墩柱的位移延性系数为损伤指标,计算了桥墩在不同损伤等级下的破坏概率,建立了墩柱易损性曲线,并且用联合失效概率分析方法,形成了桥梁系统易损性曲线。得到的主要结论如下:
  (1)20条地震动记录输入下以墩顶位移-基本周期对应谱加速度表示的IDA曲线斜率由大变小,并且具有相当大的离散性,其中线性阶段的离散性相对较小,而塑性阶段则出现明显的震荡现象。
  (2)以位移延性系数表示的不同损伤等级下的横桥向构件易损性曲线表明,各墩柱的轻微破坏状态易损性曲线和中等破坏状态易损性曲线非常接近;过渡墩在相同地震作用下不同破坏状态所对应的破坏概率要比主墩和边墩都大。
  (3)当损伤概率为50%时,过渡墩、边墩和主墩三种墩柱的轻微破坏状态和中等破坏状态的??Sa T1,5%都超过了0.4g,严重破坏状态和完全破坏状态的??Sa T1,5%都超过了1.1g,表明该高墩大跨混凝土连续刚构桥的抗震性能良好,可以满足规范要求。
  (4)桥梁的系统易损性曲线和各墩柱的构件易损性曲线对比表明,在同一强度地震动作用下,整个桥梁系统的破坏概率大于任何一个构件的破坏概率。
作者: 王晨辉
专业: 桥梁与隧道工程
导师: 韩建平
授予学位: 硕士
授予学位单位: 兰州理工大学
学位年度: 2015
正文语种: 中文
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