基于PUSH-OVER分析方法的混凝土曲线梁桥抗震性能分析

论文摘要

混凝土曲线梁桥在地震中一般破坏较为严重,本文结合混凝土曲线梁桥的特点,以实际工程中的混凝土曲线梁桥为背景,选用相对简单又较为准确的Push-over分析方法,对混凝土曲线梁桥的动力特性及地震响应规律进行系统的分析研究。本文研究内容如下：（1）借鉴现有国内外研究成果及相关文献,系统的整理Push-over分析方法,总结归纳该方法的基本原理、基本假定、实施过程及侧向力分布模式；应用结构抗震能力评价的能力谱方法,总结其分析研究过程,为本文后续研究工作提供理论支撑。（2）选取混凝土曲线梁桥的工程实例,通过有限元软件建立混凝土曲线梁桥的空间有限元动力模型,并对结构有限元模型进行静力校核,验证有限元模型的合理性；对有限元模型进行结构动力分析,得到结构动力特性,即结构的固有频率及振型,对结构动力特性进行分析并总结规律,验证结构动力特性合理性,同时分析结构模型参数变化对结构动力特性的影响,为混凝土曲线梁桥的推覆分析奠定基础。（3）建立不同高度的独立桥墩有限元模型,基于push-over分析方法,对独立桥墩进行侧向推覆分析,得到独立桥墩基底剪力和墩顶位移的V-D关系曲线,对V—D曲线进行分析并总结结构剪力、位移变化规律,分析桥墩高度对结构侧向推覆分析的影响。（4）建立不同半径的混凝土曲线梁桥全桥有限元模型,基于push-over分析方法,对混凝土曲线梁桥进行侧向推覆分析,得到结构全桥在纵桥向及横桥向的基底剪力和墩顶位移的V—D关系曲线,对V—D曲线进行分析并总结结构剪力、位移变化规律,分析半径对混凝土曲线梁桥全桥抗震性能的影响。（5）运用能力谱法折减规范规定的弹性反应谱,得到混凝土曲线梁桥的需求谱曲线,同时将混凝土曲线梁桥的V—D曲线转换为能力谱曲线,结合能力谱及需求谱,对混凝土曲线梁桥的抗震能力进行评价；结合混凝土曲线梁桥的动力特性和推覆分析得出的规律,对混凝土曲线梁桥提出减震建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 PUSH-OVER分析方法的发展及研究现状
• 1.3 混凝土曲线梁桥的构造及受力特点
• 1.3.1 混凝土曲线梁桥的构造特点
• 1.3.2 混凝土曲线梁桥的受力特点
• 1.4 混凝土曲线梁桥地震动响应研究现状
• 1.5 本文研究主要内容与方法
• 第二章 PUSH-OVER分析方法
• 2.1 基本原理与实施步骤
• 2.1.1 基本原理
• 2.1.2 实施步骤
• 2.2 侧向力分布模式
• 2.2.1 独立桥墩模型
• 2.2.2 全桥模型
• 2.3 能力谱方法
• 2.3.1 基本原理
• 2.3.2 结构能力谱曲线的简化
• 2.3.3 等效线性体系
• 2.3.4 计算步骤
• 2.4 章小结
• 第三章 混凝土曲线梁桥动力特性分析
• 3.1 算例描述
• 3.2 混凝土曲线梁桥动力分析模型
• 3.2.1 混凝土曲线箱梁的模拟
• 3.2.2 结构墩、台及基础的模拟
• 3.2.3 边界条件的模拟
• 3.3 结构有限元模型静力校核
• 3.4 动力特性分析方法及内容
• 3.4.1 分析方法
• 3.4.2 结构自振频率和振型
• 3.5 结构参数变化对动力特性的影响
• 3.5.1 基础不同约束方式对结构动力特性的影响
• 3.5.2 支座模拟方式对结构动力特性的影响
• 3.6 本章小结
• 第四章 混凝土曲线梁桥PUSH-OVER分析
• 4.1 混凝土曲线梁桥地震动损伤分析与设防标准
• 4.1.1 地震动损伤分析
• 4.1.2 设防标准
• 4.2 混凝土曲线梁桥Push-over分析
• 4.2.1 基于设计反应谱的需求谱的建立
• 4.2.2 独立桥墩Push-over分析
• 4.2.3 混凝土曲线梁桥全桥Push-over分析
• 4.3 混凝土曲线梁桥抗震能力评估
• 4.4 小节
• 结论与展望
• 1. 结论
• 2. 建议与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间参与的项目
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢