【摘要】：限于地形、地貌、選線設計需要以及建設成本等因素,采用橋梁形式跨越斷層難以避免。然而,近些年來的數次大地震中,多座跨斷層橋梁發(fā)生嚴重破壞或垮塌。目前,國內外對跨斷層橋梁抗震設計方法的研究處于初始階段,對跨斷層橋梁易損性方面的研究還是空白。因此本文以跨斷層簡支梁橋為研究對象,以人工生成的跨斷層滑沖效應地震動為激勵,考慮地震動不確定和結構參數不確定因素的影響,應用IDA分析方法,對跨斷層簡支梁橋的地震概率損傷特性進行了分析。完成的主要研究內容和創(chuàng)新性工作包括:(1)梳理了國內外跨斷層橋梁抗震研究的現狀,根據走滑型斷層的發(fā)震特征,采用低頻人工脈沖和高頻記錄組合的方式生成跨斷層滑沖效應地震動,并分析了滑沖效應地震動的特征。(2)運用OpenSEES有限元軟件,建立了全橋有限元數值模型(即均值模型);結合SAP2000有限元軟件驗證了模型的合理性;同時考慮結構層次的不確定性、材料層次的不確定性以及邊界條件的不確定性(統(tǒng)稱為結構參數不確定性),基于拉丁超立方抽樣(LHS)方法,建立了 20個全橋有限元數值模型(即隨機模型)。(3)應用IDA分析方法對均值模型、隨機模型進行非線性增量動力分析,以墩底曲率為響應指標提煉IDA曲線,對比分析了不同地震動輸入下IDA曲線的分布特點,并得到對應的概率分位曲線,根據橋墩損傷等級劃分,評估了結構在不同地震動強度時的損傷狀態(tài);兩類模型概率分位曲線的對比分析表明,結構參數的不確定性會增加結構響應的離散性。(4)通過對IDA計算結果的統(tǒng)計分析,得到了均值模型和隨機模型在各級損傷狀態(tài)下的易損性曲線,進而對算例橋梁的抗震性能進行了評估;量化分析了地震動不確定性和結構參數不確定性對結構響應的不同影響,研究發(fā)現,相對于地震動不確定性,結構參數不確定性的影響相對較小;依據IDA分析結果對算例橋梁開展了地震風險評估,多個角度的評估結果表明,基于IDA的各類評估曲線可以很好地反映結構的抗震性能。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U442.55
【圖文】：

？昔發(fā)生過＿級＞邋７．０的地點邐１逡逑圖１－１我國地震帶和主要地震震中分布圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｍａｉｎ邋ｓｅｉｓｍｉｃ邋ｚｏｎｅ邋ａｎｄ邋ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ邋ｅｐｉｃｅｎｔｅｒ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ逡逑如圖１－２所示，根據斷層（即巖石在相互運動中發(fā)展而成的破裂面）兩側巖石相逡逑對位置的不同，可將斷層分為三種類型：正斷層、逆斷層以及走滑斷層。由于斷層逡逑兩側板塊的拉力作用，上盤（處于斷層面上方的巖石）推動下盤（處于斷層面下方的逡逑巖石），導致上盤下降、下盤上升的斷層稱為正斷層；由于斷層兩側板塊的擠壓作逡逑用，下盤推動上盤，導致上盤上升、下盤下降的斷層稱為逆斷層；由于斷層兩側巖逡逑石沿相反的水平方向移動而形成的斷層稱為走滑斷層。逡逑＾黼靨面逡逑一瓜ｒ．邋．．邐‘逡逑

本文編號：2734370