摘要: |
近年来,世界各地地震造成了严重的结构破坏和人员伤亡。作为生命线工程的桥梁结构的破坏不仅造成直接的经济损失,而且给震后救灾工作带来极大的不便,因此桥梁结构的抗震性能研究,特别是如何保证桥梁结构在地震作用下破坏较小,或者虽破坏严重但不倒塌,是很有必要的。本文着眼于地震作用下结构累积损伤的模拟及其对高墩桥梁抗震需求的影响,在此基础上探讨高墩桥梁的抗倒塌性能。
本文主要做了以下几部分工作:
(1)概述了桥梁抗震分析方法,结构地震倒塌分析方法,破坏和倒塌准则。通过文献调研,对抗倒塌性能研究方法及现状进行了系统的回顾与总结。
(2)采用基于刚度法的单元和两种基于柔度法的单元(GL单元和GR单元),在强化和软化两种情况下,分别针对非线性静力加载,非线性动力加载和增量动力加载,对比了三种单元的计算效果。
(3)建立了单墩单自由度体系模型,采用增量动力分析方法,探讨了各种累积损伤因素(如刚度退化,破坏阶段软化,“捏缩”效应和基于变形的损伤等)对单墩单自由度体系模型抗震需求的影响。
(4)建立了高墩桥梁单墩多自由度体系模型,在弹性阶段、屈服后和极限后阶段弹塑性响应特性分析的基础上,采用增量动力分析方法,探讨了各种累积损伤因素(如刚度退化,破坏阶段软化,“捏缩”效应和基于变形的损伤等)对单墩多自由度体系模型抗震需求的影响。
(5)建立了高墩桥梁结构体系模型,在纵桥向和横桥向弹塑性响应分析的基础上,结合对单墩单自由度体系和单墩多自由度体系的研究,对高墩桥梁弹塑性响应特性进行了总结,并讨论了抗倒塌性能的评估指标和影响因素。
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