基于推倒分析的桥梁抗震性能评估

论文摘要

桥梁作为重要的生命线工程,在强烈地震作用下,一旦遭受破坏,会给人民的生命财产带来巨大损失。我国有几十万座桥梁,其中有一半以上位于设防烈度7度及以上地区。地震震害调查表明,按早期抗震设计规范设计的已建桥梁结构,具有较高的地震易损性。因此,对于强震区的桥梁结构,采用可靠的抗震性能评估方法,正确评定其抗震性能,并据此指导桥梁结构抗震加固,具有重要意义。本文尝试提出一种基于《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中的“两阶段三水准”抗震设计思想的桥梁抗震性能评估方法:对桥梁结构进行多遇地震与罕遇地震下的损伤分析,以损伤指数为参数来评价桥梁的抗震性能,并通过选用单参数和双参数地震损伤模型确定桥梁的损伤指数,从而论证了该评估方法的准确性。论文具体工作如下:1、对现有的抗震性能评估方法进行了讨论,说明了研究基于Pushover分析的抗震性能评估方法的必要性;2、较系统的研究了Pushover分析方法的基本原理和实现过程。重点研究了水平加载模式、结构的承载力曲线及性能点的确定等问题;3、提出一种基于《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中的“两阶段三水准”抗震设计思想的桥梁抗震性能评估方法,并论证了该方法的准确性。4、详细讨论了震害等级的划分,并将钢筋混凝土框架结构的震害等级划分与损伤指数的关系引入桥梁抗震性能评估中,进行桥梁结构的震害评级;5、就某现役桥梁利用本文研究的评估方法进行了横纵桥向全桥的抗震性能评估及独立墩横桥向的抗震性能评估。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及研究意义
• 1.1.1 地震灾害
• 1.1.2 桥梁震害现象
• 1.1.3 我国桥梁抗震设计中存在的问题
• 1.1.4 桥梁抗震性能现状及抗震性能评估的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 桥梁抗震性能评估方法
• 1.2.2 Pushover 方法在国外的研究现状
• 1.2.3 Pushover 分析方法在我国的研究现状
• 1.3 论文研究内容及各章节安排
• 1.3.1 本文研究内容
• 1.3.2 本文各章节安排
• 2 静力弹塑性 Pushover 分析方法
• 2.1 静力弹塑性 Pushover 分析方法基本理论
• 2.1.1 Pushover 分析方法的基本假定
• 2.1.2 水平加载模式
• 2.1.3 结构的承载力曲线
• 2.1.4 目标位移法与能力谱法
• 2.1.5 性能点的确定步骤
• 2.1.6 Pushover 分析的一般过程
• 2.2 Pushover 分析过程中几个问题探讨
• 2.2.1 用离散的铰模拟结构的非线性性能
• 2.2.2 离散的塑性铰的特性
• 2.2.3 塑性铰的力——位移曲线
• 2.2.4 静力Pushover 分析的精度
• 2.2.5 静力Pushover 分析的主要用途
• 2.3 本章小结
• 3 基于延性理论的抗震性能评估方法
• 3.1 延性基本概念
• 3.1.1 延性的定义
• 3.1.2 延性指标
• 3.2 桥梁结构的延性分析方法
• 3.2.1 延性分析方法的原理
• 3.2.2 桥梁破坏极限状态
• 3.3 结构的破坏准则
• 3.4 结构的抗震性能评估的损伤模型
• 3.4.1 损伤的基本概念
• 3.4.2 损伤模型及损伤指数
• 3.4.3 本文所选损伤模型及损伤指数的确定
• 3.5 震害等级的划分
• 3.5.1 震害等级的划分
• 3.6 本文提出的桥梁结构抗震性能评估方法
• 3.7 本章小结
• 4 某在役桥梁独立墩抗震性能评估
• 4.1 桥梁资料
• 4.2 17 号桥墩横桥向抗震性能评估
• 4.2.1 分析模型确定
• 4.2.2 中国规范反应谱的参数设定
• 4.2.3 Pushover 分析
• 4.2.4 性能点及损伤指数确定
• 4.2.5 17 号桥墩横桥向抗震性能评估
• 4.3 21 号桥墩横桥向抗震性能评估
• 4.3.1 分析模型确定
• 4.3.2 Pushover 分析
• 4.3.3 性能点及损伤指数确定
• 4.3.4 21 号桥墩横桥向抗震性能评估
• 4.3.5 本文所提出的抗震性能评估方法的准确性
• 4.4 本章小结
• 5 全桥抗震性能评估
• 5.1 顺桥向抗震性能评估
• 5.1.1 正X 向Pushover 分析
• 5.1.2 负X 向Pushover 分析
• 5.1.3 顺桥向抗震性能综合评定
• 5.2 横桥向抗震性能评估
• 5.3 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献