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基于Pushover和能力谱法的桥梁结构抗震性能研究
| 论文题名： | 基于Pushover和能力谱法的桥梁结构抗震性能研究 |
| 关键词： | Pushover分析;能力谱法;截面非线性分析;桥梁结构;抗震性能 |
| 摘要： | 我国是一个地震多发国家。作为生命线工程的桥梁,在抗震减灾中具有重要作用。开展桥梁结构抗震研究,提高桥梁结构抗震性能,是我国交通建设面临的重大课题。本文以基于性能的抗震设计思想为出发点,研究了Pushover分析方法和能力谱法在桥梁结构弹塑性地震响应分析上的应用,并结合实际桥梁工程,开展了以下几个方面的工作: (1)研究了钢筋混凝土截面非线性分析的基本原理、求解过程以及结构抗震分析中截面刚度的合理取值问题,运用Fortran语言编制了钢筋混凝土截面非线性分析程序。针对实际桥梁工程,获得了桥墩墩底截面的弯矩-轴力-曲率曲线,为后续Pushover分析的开展奠定了基础。 (2)研究了Pushover分析方法的基本原理和实现步骤,探讨了影响Pushover分析方法计算精度的因素。结合一实际大跨度桥梁,详细研究了侧向荷载分布形式对Pushover分析预测地震响应精度的影响。研究表明,由振型分解反应谱法得到的侧向荷载分布形式能够考虑高阶振型对结构地震响应的影响,是一种简单实用的侧向荷载分布形式；对第一阶振型起控制作用的桥梁结构,Pushover分析方法能够得到与弹塑性时程分析接近的地震响应结果。 (3)详细阐述了ATC-40能力谱法、Chopra的改进能力谱以及简化能力谱的基本理论和实施步骤。基于Pushover分析,分别采用三种方法对一实际大跨度桥梁开展了地震响应分析,并将所得结果与弹塑性时程分析进行了对比。研究表明,Chopra改进能力谱法原理易于理解,分析过程简便,计算结果精度较高,是一种有效的计算桥梁结构弹塑性地震响应的分析方法。 (4)基于Pushover分析和能力谱法,本文针对一实际大跨度桥梁结合,开展了基于性能的抗震设计评估。研究表明,在细化的抗震设防水准下,基于性能的抗震评估方法能更为细致地评判出结构的性能状态,从而使设计者能更好的掌握桥梁结构的抗震性能。 |
| 作者： | 唐必刚 |
| 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： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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