基于中美規(guī)范設計的連續(xù)剛構橋地震易損性研究
本文選題:連續(xù)剛構橋 + 中美抗震規(guī)范; 參考:《長沙理工大學》2015年碩士論文
【摘要】:地震作為一種隨機性大破壞能力強的自然災害,橋梁這一生命線工程在抗震救災過程中扮演著重要的角色。在公路橋梁抗震領域,各國根據(jù)不同的自然條件、使用要求制定出不同了的抗震設計規(guī)范。隨著我國路橋交通網(wǎng)絡的迅猛發(fā)展,連續(xù)剛構橋因其具有跨度大、平順性好、適應性強、受力合理等優(yōu)點,已經(jīng)成為跨越深溝險壑的首選橋型。連續(xù)剛構橋也在向高墩與大跨發(fā)展,但其抗震設計相對于其實際應用相對滯后。橋梁地震易損性曲線作為表達橋梁結構損傷概率與地面運動強度之間關系的最有效的手段之一,對震后的經(jīng)濟損失與結構性能的評估及工程檢修都有重要意義。因此開展該類橋梁結構抗震設計與地震易損性方面的研究,對保障該類橋梁的抗震安全具有重要意義。本文通過98m+180m+98m大跨徑預應力混凝土雙薄壁墩連續(xù)剛構橋工程,采用我國現(xiàn)行的公路橋梁抗震設計細則(JTG/T B02-01-2008)和美國公路橋梁抗震設計規(guī)范(AASHTO Guide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design 2011)分別進行抗震設計,并建立模型采用非線性時程分析的方法對工程實例進行了橋梁地震易損性分析,進而對分析結果對比研究,以此希望能為我國的連續(xù)剛構橋的抗震設計提供一些借鑒。本文主要做了以下幾部分工作:(1)查閱大量國內外資料與文獻的基礎上,歸納總結了橋梁抗震設計中常用的抗震設計理念以及橋梁地震易損性的相關研究成果,介紹了地震易損性分析原理,并總結了地震易損性曲線的構建方法。(2)歸納總結兩種抗震規(guī)范理論上的異同,并通過鄖縣滄浪洲漢江大橋運用動力時程分析方法分別進行了兩種規(guī)范下的設計計算,并對其進行對比研究。(3)基于Midas-Civil橋梁結構分析軟件,對上述計算結果分別建立了全橋三維數(shù)值模型,模型中采用彈塑性纖維單元模擬橋墩。通過非線性時程分析方法模擬橋例在40條天然地震波調幅后的地震響應,并對兩個模型中的各關鍵截面進行了地震易損性分析。(4)通過二者的易損性曲線不難發(fā)現(xiàn),基于《AASHTO》所設計的連續(xù)剛構橋在各破壞狀態(tài)的超越概率均低于基于《08細則》所設計的,其原因在于《AASHTO》通過延性構件構造要求對墩柱中延性構件構造進行了較為詳盡的規(guī)定,使其延性得到了較好地發(fā)揮。
[Abstract]:As a kind of natural disaster with strong random and great damage, bridge, a lifeline project, plays an important role in the process of earthquake relief. In the field of highway and bridge seismic design, according to different natural conditions and requirements, different seismic design specifications are formulated. With the rapid development of road and bridge traffic network in China, continuous rigid frame bridge has become the preferred bridge type for crossing deep gully because of its advantages of large span, good ride comfort, strong adaptability and reasonable force. Continuous rigid frame bridges are also developing towards high piers and long spans, but their seismic design is lagging behind their practical application. As one of the most effective means to express the relationship between the damage probability and the ground motion intensity, the seismic vulnerability curve of the bridge is of great significance to the evaluation of the economic loss, the performance of the structure after the earthquake and the engineering overhaul. Therefore, it is of great significance to study the seismic design and seismic vulnerability of this kind of bridge structure in order to ensure the seismic safety of this kind of bridge. In this paper, through 98m 180m 98m long span prestressed concrete double thin-walled pier continuous rigid frame bridge project, The aseismic design of highway bridges in China (JTG / T B02-01-2008) and AASHTO Guide specifications for LRFD Seismic Bridge Design 2011 is adopted. The model is established and the nonlinear time-history analysis method is used to analyze the seismic vulnerability of bridges in engineering cases. The results of the analysis are compared and studied in the hope that it can provide some reference for the seismic design of continuous rigid frame bridges in China. The main work of this paper is as follows: (1) on the basis of consulting a large number of domestic and foreign materials and literature, this paper summarizes the commonly used aseismic design ideas in bridge seismic design and the related research results of bridge seismic vulnerability. The principle of seismic vulnerability analysis is introduced, and the method of constructing seismic vulnerability curve is summarized. (2) the similarities and differences between the two seismic codes are summarized. Through the use of dynamic time-history analysis method, the design and calculation of Yunxian Canglangzhou Hanjiang Bridge are carried out respectively under two specifications. (3) based on MidCivil Civil bridge structure analysis software, The three dimensional numerical model of the whole bridge is established, in which the elastoplastic fiber element is used to simulate the pier. The nonlinear time-history analysis method is used to simulate the seismic response of the bridge after 40 natural seismic waves are amplitude modulated, and the seismic vulnerability of each key section of the two models is analyzed. (4) it is not difficult to find out the vulnerability curves of the two models. The transcendental probability of the continuous rigid frame bridge designed on the basis of < AASHTO > is lower than that of the one based on < 08 rule >. The reason is that < AASHTO > specifies the ductile component construction in the pier column through the ductile component construction requirement. So that the ductility of the better play.
【學位授予單位】:長沙理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:U442.55;U448.23
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,本文編號:2052417
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