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近海环境下RC刚构墩时变地震易损性分析
| 论文题名： | 近海环境下RC刚构墩时变地震易损性分析 |
| 关键词： | 桥墩结构;地震易损性;腐蚀行为;服役时间;余震作用 |
| 摘要： | 近年来,随着我国对基础设施建设事业的不断投入,近海桥梁建设日益繁荣。由于近海桥梁处于盐腐蚀环境中,随着服役期的增长,其耐久性损伤问题不断增多,其中氯离子侵蚀引发的桥梁结构性能退化问题尤为突出。我国部分桥梁处于地震多发地区,作为桥梁结构中重要的延性构件——桥墩若发生耐久性损伤,不仅会影响桥梁在全寿命服役期内的正常运营,而且将导致桥梁在遭遇地震作用时出现更大的损伤破坏,使得结构无法达到预定的抗震设防目标。本文针对近海RC刚构墩的时变地震易损性分析所做的主要工作如下: (1)利用氯离子对钢筋混凝土结构的腐蚀机理,分析钢筋混凝土材料力学性能的时变劣化规律。采用OpenSees建立近海RC刚构墩的有限元模型,并考虑氯离子侵蚀对模型中材料本构关系的影响,为桥墩的地震易损性研究提供时变参数。 (2)对桥墩分别进行动力时程分析和弯矩—曲率分析,研究不同服役期桥墩的抗震性能。分析表明:桥墩抗弯承载力随服役期的延长而下降,其位移需求则呈现相反的趋势。 (3)选取符合场地条件的160条真实地震动记录,利用能力需求比模型分析了不同服役时间的桥墩在主震作用下的易损性。分析表明:在轻微损伤状态下,桥墩的地震易损性受服役时间的影响不大,而在中等损伤、严重破坏以及完全倒塌这三种状态下,桥墩的地震易损性随服役时间的延长则有显著提高。 (4)根据Gutenberg-Richter法则和Joyner-Boore经验公式构造出160条重复式主余震序列,并基于能力需求比模型研究了余震作用对不同服役时间下桥墩的地震易损性影响。分析表明:在轻微损伤状态下,桥墩的地震易损性受余震作用的影响较小,而在中等损伤、严重破坏以及完全倒塌这三种状态下,桥墩的地震易损性受余震影响而显著提高。 |
| 作者： | 牛欢 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李杰;梁岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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