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桥梁抗震分析中考虑高阶振型影响的pushover分析方法
| 论文题名： | 桥梁抗震分析中考虑高阶振型影响的pushover分析方法 |
| 关键词： | 公路桥梁;pushover分析;高阶振型;塑性铰;纤维截面;位移抗震评估 |
| 摘要： | 近几年地震频发,每次大地震均带来大量的人员伤亡和巨大的经济损失。地震不仅导致桥梁结构自身的破坏,而且由于桥梁往往是交通枢纽和生命线工程,它的破坏还会对震后的救灾工作带来显著阻碍,因此桥梁结构的抗震设计、评估及加固足防震减灾的重要课题,具有极其重要的研究意义。Pushover分析方法是一种广泛应用的静力弹塑性地震分析方法,本文在已有研究的基础上,开展了下述主要研究工作: (1)对pushover分析方法的基本原理、求解步骤、侧向荷载分布形式和能力谱方法做了详细的阐述,提出了这种方法在桥梁抗震分析上存在的问题,指明了研究改进的思路和方向。 (2)对塑性铰单元和基于纤维截面的非线性梁柱单元做了认真的研究,利用OpenSees有限元分析软件分别建立了基于这两种单元的桥墩模型,并对其分别开展了倒三角荷载分布、均匀荷载分布下的pushover分析,比较了这两种模型在进行pushover分析时的受力特点。研究认为,基于纤维截面的非线性梁柱单元能够相对较合理的描述结构受力状况。 (3)对模态pushover分析方法的基本原理、求解步骤、振型选取等做了详细的研究,将其引入到桥梁结构的地震分析之中,以考察模态pushover分析方法在桥梁中的适用性及高阶振型对桥梁结构地震响应的影响。通过对相同上部结构的连续刚构桥设定不同的墩高,分别开展了模态pushover分析、倒三角分布pushover分析、基本振型pushover分析和时程分析。通过分析结果的比较,研究认为对高桥墩连续刚构桥,模态pushover分析方法能得到比不考虑高阶振型的pushover分析方法更为精确的地震分析结果。 (4)将模念pushover分析方法与基于位移的抗震评估相结合,评估了120m墩高的连续刚构桥在不同地震强度下的抗震性能,说明模态pushover分析方法应用于桥梁基于位移的抗震评估中是可行的。 |
| 作者： | 谢玉娜 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 祝志文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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