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静力非线性分析方法用于高墩桥梁抗震性能评价有效性对比分析
| 论文题名： | 静力非线性分析方法用于高墩桥梁抗震性能评价有效性对比分析 |
| 关键词： | 高墩桥梁;性能评价;抗震性能;静力非线性分析方法 |
| 摘要： | 非线性动力时程分析法是计算结构非线性地震反应最为精确的方法，但是由于其计算复杂，工作量大，而且计算结果因选择的地震动不同而表现出一定的差异性，不便于在工程中广泛应用。Pushover分析法概念简单，计算简便。近年来，随着基于性态的抗震设计思想的提出而受到学术界的重视。传统的Pushover分析法采用固定不变的侧向加载模式，不能考虑高阶振型对结构反应的贡献及结构屈服以后振型变化的影响。基于结构动力学理论的模态Pushover分析法(MPA)在一定程度上可以考虑高阶振型的贡献，但仍然采用固定不变的加载模式而不能考虑结构屈服以后振型变化的影响，不能对高阶振型贡献较大的高墩桥梁进行非线性抗震性能评估。为此，本文对MPA法进行改进，并基于OpenSees软件平台建立计算模型，检验改进方案用于高墩桥梁抗震性能评价的有效性。本文的主要研究内容如下： (1).在对比各种非线性静力分析法的基础上，对MPA法提出改进(简称为MMPA法)。针对MPA法不能考虑结构屈服以后振型变化的影响，对MPA法的侧向加载模式进行修正；针对高墩桥梁受高阶振型影响显著的特点，在对不同振型进行推覆分析时采用不同的推覆控制点以充分考虑高阶振型的贡献。 (2).基于OpenSees软件平台，采用三维弹塑性纤维梁柱单元建立不同墩高的单墩模型作为研究对象，检验改进计算方案的适用性。计算结果表明：以30m墩为代表的低墩，其地震反应以一阶振型为主，高阶振型的影响可以忽略不计，四种不同加载模式都能较好的模拟时程分析结果。以90m墩为代表的高墩，其地震反应受高阶振型影响较大，当地震动强度较小时，MPA法和MMPA法可以较好的改善计算结果。随着地震动强度的增大，MPA法的改进效果已不明显而MMPA法仍能较好的改善计算误差。高墩在强震作用下，尽管MMPA法的计算精度最高，但与时程分析相比仍然存在一定误差，有待进一步改进。 (3).以某实际工程中的高墩桥梁为原型，经过适当修改作为整桥分析模型，进行Pushover分析和动力时程分析，以检验改进方案用于整桥分析时的准确性，并对整桥模型的非线性抗震性能进行评价。数值分析结果表明，MMPA法的计算结果与MPA分析相比有较好的改进。 |
| 作者： | 党朋朋 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 李正英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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