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高墩连续刚构桥长周期地震响应与抗震性能研究
| 论文题名： | 高墩连续刚构桥长周期地震响应与抗震性能研究 |
| 关键词： | 高墩连续刚构桥;地震作用;动力响应特征;抗震性能 |
| 摘要： | 随着城市高耸建筑物的拔地而起、西部大跨结构的大量兴建，长周期地震波与长周期结构是近年来工程界的研究热点。高层及超高层结构、大跨度桥梁结构等长周期结构在地震作用下的动力响应特征与普通结构有明显的差别，长周期地震波与普通地震波对结构的破坏方式与破坏程度也相差较大。为了研究高墩连续刚构桥这类长周期结构在长周期地震波作用下的动力响应特征及抗震性能，首先有必要研究这类桥梁在考虑各种非线性因素的精细化建模方式进行研究，并以此探索长周期地震动对该类桥梁的地震响应的影响;然后，从地震工程学的角度，引入Ap/Vp值表征地震动频谱特性，研究地震动频谱特性对高墩连续刚构桥抗震性能的影响，为高柔桥梁的抗震设防提供参考。本文的主要研究内容如下: (1)借助于OpenSEES平台，全面研究了钢筋混凝土材料的非线性本构模式、弹塑性单元类型、单元划分密度及边界非线性的模拟方法（重点分析桥台-背土相互作用）对高墩连续刚构桥动力特性和地震响应的影响，探讨了不同细节和不同参数的影响规律，在此基础上，提出了适用于高墩连续刚构桥抗震分析的精细化建模原则和方法。 (2)针对高墩连续刚构桥长周期地震响应特点，根据各国规范设计反应谱生成人工地震波，并选取三类典型实际长周期地震记录，采用非线性时程分析法对比研究了桥例的长周期地震响应规律;基于设计谱和实际波反应谱竖标比值和地震响应比值，探讨桥例动力响应的变化规律，揭示长周期地震动对连续刚构桥地震响应的放大作用及其原因，并指出目前规范设计反应谱在长周期段的不足。 (3)以Ap/Vp值来表征地震动的频谱特性，提出了桥梁基于能力需求比(C/D)的抗震性能评估方法及计算公式，采用地震动参数Ap均为0.4g的正弦波和实际地震记录，分析对比了高墩连续刚构桥在纵、横桥向上各个关键截面的地震响应需求随地震动Ap/Vp值的变化规律，研究了桥梁纵、横桥向抗震性能指标(C/D)随Ap/Vp值的变化规律，指出了传统抗震分析中将地震动参数Ap作为单一的抗震设计指标会导致桥梁抗震性能离散性很大，不足以保证桥梁的抗震安全，Ap/Vp值可以作为桥梁抗震设计的补充指标。 |
| 作者： | 乔万芝 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 徐略勤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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