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基于IDA的公路曲线梁桥抗震性能评估
| 论文题名： | 基于IDA的公路曲线梁桥抗震性能评估 |
| 关键词： | 公路曲线梁桥;抗震性能;地震动;结构易损性 |
| 摘要： | 曲线梁桥由于其空间不规则性所导致的弯扭耦合效应使得其地震响应与其它梁式桥结构有着很大区别。目前多数曲线梁桥在既有国内外桥梁抗震规范中被列为非规则桥梁，其抗震设计方法还不完善，需要单独研究;同时既有曲线梁桥的抗震设计结果能否满足多水准下的抗震设防目标是值得商榷的问题。本文依托一座实际公路曲线梁桥为背景，使用sap2000建立有限元分析模型进行分析，主要研究工作如下: (1)回顾与总结了目前国内外曲线桥抗震研究成果和各国规范对曲线梁桥的规定，重点介绍了增量动力分析方法和易损性分析的相关理论，为后文研究工作提供理论基础。 (2)基于Sap2000对73m+130m+73m连续曲线梁桥模型进行顺桥向和横桥向20条地震波输入，得到桥梁在不同地震动作用下的地震响应，绘制桥墩与支座IDA曲线，分析桥墩墩底曲率、墩顶位移和支座位移IDA曲线的分布特点。 (3)通过IDA计算的结果，分别建立顺桥向地震动和横桥向地震动下桥墩和支座易损性曲线，分析桥梁构件在不同地震动水准下的损伤状态，分析结果表明:案例桥梁在E2（罕遇）地震水准下桥墩与活动支座的抗震性能满足规范要求，固定支座在横桥向地震动下沿径向抗震性能较差;支座比桥墩更容易遭受地震破坏，边墩支座比中墩支座更容易遭受破坏;支座的具体损伤状态与地震动输入方向和支座位置有关，桥墩沿切向比径向更容易遭受地震破坏。 (4)通过建立多个桥梁模型，分析曲线半径对曲线梁桥易损性的影响。分析结果表明:随着曲线半径的减小，在顺桥向地震动作用下桥墩和固定支座沿切向破坏概率减小，活动支座沿切向破坏概率增大，所有构件沿径向破坏概率增大;在横桥向地震动作用下桥墩沿切向和径向的破坏概率均明显增大，活动支座和固定支座沿径向破坏概率均略微降低，沿切向略微增大。不同曲线半径桥梁桥墩和活动支座满足抗震要求，固定支座沿径向抗震性能较差。 (5)以Park-Ang双参数定义的损伤因子作为损伤指标对桥墩进行易损性分析，并与其它指标的易损性曲线进行对比。分析结果表明:以曲率单参数为损伤指标会低估结构发生严重破坏和完全破坏的概率，在进行曲线梁桥抗震性能评估时需要同时考虑最大响应和耗能的影响。 |
| 作者： | 丁雷航 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 倪永军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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