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强震区梁桥破坏机理、安全评价与抗震防护技术
| 论文题名： | 强震区梁桥破坏机理、安全评价与抗震防护技术 |
| 关键词： | 破坏机理;模糊层次综合评价;抗震防护技术;公路梁桥 |
| 摘要： | 汶川大地震全国共造成6140座桥梁受损，而震后四川省交通厅组织的重灾区第一批调查检测的1657座公路桥梁中，梁桥就占到了80％以上，如都江堰-汶川高速公路的庙子坪大桥、百花大桥等，在地震发生后中部桥板坠落、基础变形、倾覆，导致进入强震区的公路交通生命线中断，救灾部队、人员和医疗、生活物资迟迟不能从陆路进入，显著放大了地震灾害。因此，梁桥强震作用下的抗震性能研究成为焦点。 本文以“5.12”汶川大地震中强震区公路梁桥为研究对象，采用理论分析与数值模拟相结合的研究方法，对强震区梁桥破坏机理、安全评价方法和抗震防护技术进行了系统研究，取得的主要成果如下： 1)通过资料检索、现场调查等提炼了梁桥震害类型，包括支座破坏、桥墩破坏和桥台破坏等三类，其中梁桥支座破坏形式主要有剪切破坏和移位破坏两种，桥墩破坏形式有弯曲破坏、剪切破坏和弯剪破坏三种，桥台破坏形式有沉陷、开裂、转动和滑移倾覆破坏等。 2)假设桥墩为延性设计，地震期间会产生塑性铰，利用图乘法推导了双柱式桥墩墩顶破坏位移计算公式，并对双柱式桥墩进行了地震反应谱分析，结果表明桥墩受顺桥向地震作用明显，桥墩底部的应力值最大；在Mononobe-Okabe公式基础上，推导了台后破裂面受限制时的侧墙主动地震土压力计算公式；基于动力winkler地基梁模型，对单桩水平微分方程进行了求解，获得了单桩水平地震响应解，并进行了算例验证。 3)针对强震区一座箱型连续梁桥进行了地震反应谱分析，发现梁桥支座处、跨中处和墩底截面的弯矩及剪力值较大或变化较大为最不利截面，桥台顶部和底部位移变形较大，纵向地震作用对其影响明显。 4)从结构材料、地基条件、基础类型、地震力、桥台填土、桥台边坡、施工工艺、破坏机理等方面，遴选震害梁桥的安全评价指标，基于隶属度函数对各评价指标进行相对重要程度排序，并采用层次分析法和专家效度法对评价指标权重进行确定与修正，最终将模糊数学理论与层次分析法相耦合，构建了震害梁桥安全性模糊层次综合评价方法，并采用汶川大地震期间产生的震害梁桥进行了验证分析，评价结果与实际规范检测结果基本吻合。 5)针对强震区梁桥桥台向桥孔河心滑移、倾覆沉降的破坏现象，研发了桥台拉梁反拉和挡块支撑抗震加固技术，并建立了相应的计算方法、设计方法及施工方法。 |
| 作者： | 胡毅 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 陈洪凯;马康 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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