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多次地震作用下跨海桥墩全寿命抗震性能分析
| 论文题名： | 多次地震作用下跨海桥墩全寿命抗震性能分析 |
| 关键词： | 跨海桥墩;地震作用;氯离子腐蚀;抗震性能;危险性分析 |
| 摘要： | 跨海桥梁具有建设投资大、设计服役期长、工作环境恶劣并且面临较高的地震作用风险等特点。近年来随着中国对基础设施建设的需求和投入不断加大，跨海桥梁工程的建设也日趋繁荣。桥墩作为最重要的受力部件，在跨海桥梁服役的全寿命过程中保持安全可靠的性能至关重要。历史地震资料和国内外学者的研究表明，跨海桥墩在服役过程中可能会受到严重的氯离子腐蚀作用和多次地震作用。针对于此，本文主要进行了以下几个方面的研究工作: (1)基于历史地震统计资料、地震危险性分析模型和统计学原理讨论了不同形式的多次地震作用在结构服役期内出现的概率。分析结果表明结构在其服役的全寿命周期内遭遇两次或者两次以上完全不相关的地震或地震序列的概率是极低的，但是其遭遇一次包含多个地震动的地震序列的概率是非常大的，因此有必要对这种地震序列作用情况进行研究。 (2)在国外学者提出的地震序列构造方法基础上通过从PEER强震数据库引入10组相同台站记录的实际主余震记录构造出更加符合真实情况的地震动序列;在进行非线性动力时程分析时将一组地震动序列连续输入到桥墩模型中以考虑其在多次地震作用下的累积损伤情况。 (3)讨论了对跨海桥墩耐久性影响最大的氯离子腐蚀作用并基于Life-365软件分析了海洋环境所使用的高性能混凝土中钢筋的锈蚀情况。计算结果表明尽管跨海桥墩采用了高性能混凝土和阻锈剂等防护措施，但在其长达百年的服役过程中仍然难以避免受到氯离子腐蚀作用，导致钢筋开始锈蚀并进而影响桥墩的抗震性能。 (4)基于增量动力分析和地震易损性分析方法对桥墩在服役过程中的未腐蚀阶段、钢筋开始锈蚀后的桥墩服役第60年、80年和100年进行了分析，同时比较了桥墩在单独主震和地震序列作用下的反应差异。分析结果表明，在轻微破坏状态时，桥墩基本保持线性工作状态，此时其受服役时间和地震序列作用的影响不大;在中等破坏、严重破坏和完全破坏状态时，桥墩进入了塑性状态，此时服役时间和地震序列作用对桥墩的墩顶位移反应和易损性曲线有很大的影响，桥墩更容易进入危险状态。 |
| 作者： | 陈炫维 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李宏男 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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