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特大桥梁地震易损性与风险概率分析
| 论文题名： | 特大桥梁地震易损性与风险概率分析 |
| 关键词： | 特大桥梁;地震易损性;风险概率;人工神经网络;蒙特卡罗;地震动输入 |
| 摘要： | 近年来，随着我国快速交通网络的建设和城市化进程的加速发展，我国进入了建设长大跨度桥梁的高潮期，其中大规模基础设施建设已经全面展开，特大桥梁在公路和铁路交通设施的建设中扮演着重要的角色。然而，超长跨度桥梁在结构性能上与常规跨度桥梁大不相同，特别是在地震作用下，将无法用以往的分析方法和经验对特大桥梁的结构性能和损伤作出准确的判断。基于此背景，本文配合国家自然科学基金项目和国家科技支撑计划项目，对特大桥梁的地震易损性及风险概率进行了研究。综合起来，本文的主要内容如下： (1)在查阅大量文献的基础上，对桥梁结构的地震易损性及桥梁地震风险分析方法、桥梁结构的破坏准则、地震动输入的选取和输入强度的确定，以及对本文的研究工作中所涉及到的理论，如IDA和推倒分析(Pushover)方法进行了系统地回顾与总结。 (2)为了能够全面地反映桥梁结构在自身随机性和地震输入随机性等条件共同作用下，桥梁结构的地震易损性，引入人工神经网络理论(ANN)和蒙特卡罗(MC)技术，结合IDA和Pushover分析方法，提出了基于ANN—MC的桥梁结构复合随机地震易损性分析方法。该方法从全概率的角度反映了桥梁结构的地震易损性。以简化为单自由度体系的RC混凝土桥梁墩柱为例进行分析，总结了复合随机性以及双重破坏准则中β系数对桥梁地震易损性曲线的影响。 (3)对特大跨度斜拉桥的地震易损性进行了分析。包括两部分主要内容，1、采用全桥模型，基于单一破坏准则，对斜拉桥在地震作用下容易进入损伤状态的位置和先后顺序进行了初步分析，从而为此类桥梁结构的设计、运营与养护管理提供必要技术参考。2、针对飘浮体系的斜拉桥，以简化计算模型，基于变形与能量的双重破坏准则，对其在地震作用下的易损性进行了深入分析，总结了不同损伤状态下和不同地震动输入强度下，桥梁结构地震易损性曲线规律，归纳了不同主跨特大斜拉桥的地震易损性发展趋势。 (4)考虑桥梁结构所在场地的场地类型，地震发生在时间、空间和强度上的随机性，提出基于IDA—MC的桥梁地震风险概率评估方法，并应用于特大跨度斜拉桥，对斜拉桥的年地震风险概率，以及任意使用年限内的桥梁地震风险概率进行了评估。 |
| 作者： | 冯清海 |
| 专业： | 桥梁工程 |
| 导师： | 袁万城 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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