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考虑碰撞的隔震桥梁抗震性能及基于凸集模型的易损性分析
| 论文题名： | 考虑碰撞的隔震桥梁抗震性能及基于凸集模型的易损性分析 |
| 关键词： | 隔震桥梁;抗震性能;凸集模型;易损性分析;碰撞响应 |
| 摘要： | 近年来，许多桥梁结构为有效地减小结构的地震反应都采用了减隔震技术。在地震作用下，上部梁体由于隔震支座滞回屈服会产生比较大的位移，而主梁的相对位移一旦超过伸缩缝间距，会导致在伸缩缝处发生强烈的碰撞，造成桥梁结构局部损坏，也可能会引发落梁事故。本文以5等跨隔震连续梁桥为对象，针对隔震桥梁的碰撞现象做了如下讨论： （1）用OPENSEES建立了考虑碰撞的非线性桥梁模型，基于非线性时程分析研究了纵向地震作用下相邻联梁体间的碰撞响应。计算结果表明，隔震桥梁在地震作用下更容易发生梁间碰撞，碰撞会产生巨大的撞击力，使主梁的轴力响应巨幅增大，同时也会使主梁加速度呈现巨幅增长，但主梁的位移及墩的曲率响应变化不明显。 （2）由基于云图法的隔震支座和桥墩的易损性分析可知，铅芯橡胶支座在桥梁地震碰撞中能消耗碰撞能量，可以有效地减小主梁的位移及墩的曲率，对桥梁起到一定的保护作用。由于碰撞产生巨大的碰撞力和加速度变形给桥梁造成的严重破坏远大于减小的变形带来的利益，因此需要防止碰撞的发生。伸缩缝间隙的大小是影响碰撞响应的重要因素，因此可以通过控制伸缩缝宽度来防止碰撞的发生。经过易损性响应比值的计算，发现随着伸缩缝间距的增加，墩柱和隔震支座的易损性响应比减小，也即碰撞的影响减小。本文实例中当伸缩缝间距超过（0.56～0.64m）时，碰撞已经基本不发生。 （3）在伸缩缝间隙保证不发生碰撞的情况下，利用凸集理论进行易损性分析。引用凸集模型模拟参数的不确定性，利用响应面对响应值进行拟合，并结合matlab寻优函数获取响应面的最大值和最小值，从而得到包络易损性曲线。与不考虑结果参数不确定性模型的结果和云图法的结果进行比较，得出凸集法的结果更加安全保守的结论。 |
| 作者： | 陈蓓蕾 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 龙晓鸿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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