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基于破坏同步性的高桥墩体系抗震设计方法研究
| 论文题名： | 基于破坏同步性的高桥墩体系抗震设计方法研究 |
| 关键词： | 抗震设计;高墩桥梁;地震作用;动力特征 |
| 摘要： | 随着我国西部路网的建设，对高墩桥梁有着现实的需求。然而，受西部地区地震活动的影响，使高墩桥梁具备合理的抗震能力也是必须要面对的工程问题。近年来高墩桥梁的抗震问题受到各方的关注，但是目前针对高墩桥梁的抗震问题尚未形成一套通用、有效的设计方法。本文将高墩桥梁所有的桥墩视为一个体系，并将此体系作为抗震研究的对象。从破坏同步性的角度研究高、矮墩在地震作用下的破坏差异，以及在此过程中抗震能力的利用情况。在此基础上，试图构建能最大限度发挥桥墩体系抗震能力的设计方法。为了实现该目标，本文主要做了以下几方面研究工作。 (1)回顾了高墩桥梁的抗震发展趋势，从区域自然条件以及震损后对整个路网的影响两个方面论述了高墩桥梁抗震研究的必要性。对桥梁结构抗震设计方法的发展历程进行系统地梳理。在此基础上，总结了现阶段高墩桥梁的研究现状；结合桥梁高墩区别于中、矮墩的动力特征，分析了现有的研究所存在的不足。 (2)根据现有研究成果，提出了基于破坏同步性的高桥墩体系抗震设计方法。该方法是在基于强度抗震设计的基础上，通过迭代的理念运用增量动力时程分析方法（IDA）及纤维截面分析方法(SFA)实现高、矮墩之间的截面刚度优化。针对具体工程算例，基于OpenSees平台编制了分析程序。 (3)为了选取合理的地震动记录，本文运用基于设计谱的双频段控制选波方法，自编Matlab地震动选取程序对国内外3334条地震动记录进行了逐一分析。筛选出了非弹性时程分析所需的地震动记录。 (4)在OpenSees程序上，运用本文所构建的方法对工程算例中高、矮在地震作用下的破坏同步性做了定量分析。分析结果表明基于强度的抗震设计不利于桥墩体系抗震能力的充分利用。据此，与基于破坏同步性的桥墩体系的抗震设计方法分析结果对比，验证了本文所构建的抗震设计方法对于充分发挥高墩体系抗震能力是有效的。 |
| 作者： | 蔡友军 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 林均岐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国地震局工程力学研究所 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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