桥墩延性抗震设计的安全性评价

论文摘要

桥梁做为交通枢纽当中的咽喉工程,一旦在地震中遭到破坏,将会导致交通瘫痪,由此造成巨大的经济损失,并会严重影响灾区的抗震救灾工作。因此,对当前按照延性抗震设计的桥梁进行安全性评价研究,确保其抗震安全性显得具有非常重要的意义。在简述桥梁延性抗震设计基本概念、桥梁破坏分析及影响桥梁延性性能因素的基础之上,结合模糊优选法、静力弹塑性分析方法及动力弹塑性分析方法对桥梁的延性性能进行评价分析。主要研究内容包括以下几个方面：1.基于模糊理论,采用定性与定量相结合的数学方法—模糊优选法来快速实现桥梁延性抗震设计的安全性评价。该方法可以考虑多种不确定因素的影响,适用于从已有试验的实例中提取特征、获得知识来实现对目标对象的评价；2.针对几个主要国家的桥梁抗震规范,研究在各国最低配筋率下不同截面,不同墩高及不同的墩顶荷载作用下,各设计墩的轴力—弯矩关系、弯矩—曲率关系、屈服位移、极限位移、曲率延性系数及位移延性系数等延性评价指标,并分析其变化规律；3.通过静力弹塑性方法来研究各设计桥墩的剪力一位移关系,并进一步通过能力谱曲线与需求谱曲线来评价其在不同地震下的安全性能；4.通过动力时程分析方法来分析在特定的地震作用下,不同截面、不同高度的桥墩其墩顶位移响应,墩底剪力及弯矩响应,并分析其变化规律。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 桥梁延性抗震的研究意义
• 1.2 延性抗震设计的概念及意义
• 1.2.1 延性的定义
• 1.2.2 延性对结构抗震的意义
• 1.2.3 结构延性类型定义
• 1.3 延性表示的具体量化参数
• 1.3.1 曲率延性系数
• 1.3.2 位移延性系数
• 1.3.3 延性、位移延性系数及变形能力之间的关系
• 1.3.4 滞回延性指标和静力延性指标之间的比较
• 1.3.5 位移延性系数同曲率延性系数两者之间的关系
• 1.4 本论文的主要研究内容
• 第2章 基于模糊优选法的桥梁延性评价
• 2.1 桥梁震害原因分析
• 2.2 钢筋混凝土桥墩延性的影响因素
• 2.3 模糊相似优选方法在桥梁延性评价中的应用
• 2.3.1 引言
• 2.3.2 桥墩延性模糊相似优选评价方法
• 2.3.3 应用实例
• 2.4 小结
• 第3章 桥墩的延性抗震性能分析
• 3.1 各国桥梁延性设计规范比较
• 3.2 模型设计
• 3.3 正截面承载力N—M曲线的数值分析
• 3.3.1 钢筋混凝土构件N—M关系曲线分析
• 3.3.2 模型N—M曲线计算结果
• 3.3.3 模型性能评价
• 3.4 桥墩截面弯矩—曲率的数值分析
• 3.4.1 构件截面的弯矩——曲率理论分析
• 3.4.2 塑性铰长度
• 3.4.3 墩顶荷载P=9470KN时截面弯矩—曲率计算结果
• 3.4.4 墩顶荷载增大10%时截面弯矩—曲率计算结果
• 3.4.5 墩顶荷载增大20%时截面弯矩—曲率计算结果
• 3.4.6 桥墩截面性能评价
• 3.5 小结
• 第4章 基于pushover的桥梁抗震分析
• 4.1 Pushover分析方法
• 4.1.1 原理
• 4.1.2 基本假定
• 4.1.3 实施步骤
• 4.2 能力谱法
• 4.2.1 能力谱方法的基本原理
• 4.2.2 计算步骤
• 4.3 设计桥梁的pushover分析
• 4.3.1 桥墩剪力—位移计算结果
• 4.3.2 桥墩抗震能力分析结果（AASHTO）
• 4.3.3 桥墩抗震能力分析结果（Caltrans）
• 4.3.4 桥墩抗震能力分析结果（JSCE）
• 4.3.5 桥墩抗震能力分析结果（CEN,Eurocode8）
• 4.3.6 桥墩抗震能力分析结果（TNZ）
• 4.3.7 桥墩抗震能力分析结果（China）
• 4.4 小结
• 第5章 基于时程分析的桥梁抗震分析
• 5.1 动态时程法的发展
• 5.2 动态时程法地震力的计算
• 5.3 地震波输入的确定
• 5.4 3米墩时程结果及分析
• 5.5 6米墩时程结果及分析
• 5.6 12米墩时程结果及分析
• 5.7 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
• 1.发表的论文
• 2.参加的科研项目