鋼管樁碼頭地震易損性分析的單自由度模型
發(fā)布時(shí)間:2021-11-22 15:20
結(jié)構(gòu)地震易損性分析的關(guān)鍵是確定結(jié)構(gòu)在不同地震動(dòng)強(qiáng)度下的反應(yīng)值。由于需要考慮地震動(dòng)的不確定性,須對(duì)大量地震動(dòng)記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,特別是直接對(duì)碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震分析的情況下,計(jì)算量很大。為降低鋼管樁碼頭易損性分析的復(fù)雜程度,提出一種可用于碼頭易損性分析的單自由度模型,該模型采用曲線型骨架線和Masing準(zhǔn)則模擬鋼管樁碼頭的恢復(fù)力特性。為驗(yàn)證該模型的合理性和有效性,將一個(gè)鋼管樁碼頭結(jié)構(gòu)等效為單自由度模型,并基于云圖法分別對(duì)原型結(jié)構(gòu)和單自由度模型進(jìn)行了易損性分析,結(jié)果表明二者的易損性曲線吻合良好。
【文章來源】:水運(yùn)工程. 2020,(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
恢復(fù)力模型
鋼管樁碼頭斷面見圖2,排架間距為6.3 m,碼頭分段長度為47.1 m。鋼管樁直徑為800 mm,壁厚是10 mm,鋼材為Q345。岸坡土體為單一的砂土,其內(nèi)摩擦角為30°。3.2 地震波
采用SAP2000建立碼頭有限元數(shù)值分析模型,相關(guān)建模方法可參考文獻(xiàn)[12]。首先進(jìn)行碼頭推覆分析,可得碼頭的荷載-變形曲線(Pushover曲線),見圖3,圖中給出了首個(gè)鋼管樁塑性鉸出現(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的位置,并給出了不同破壞狀態(tài)對(duì)應(yīng)的位置。不同破壞狀態(tài)I、II和III下的μC分別為8.7、13.2、17.4 cm。利用推覆分析得到的首個(gè)樁塑性鉸形成時(shí)的碼頭水平位移Δ1和水平力F1,可由式(1)確定等效單自由度模型的骨架曲線,再結(jié)合Masing準(zhǔn)則和式(2)即可建立碼頭的單自由度模型。采用云圖法確定碼頭易損性時(shí)需要計(jì)算每一條地震波下實(shí)際碼頭和單自由度模型的位移需求,但是需要指出的是,本文中的單自由度模型只是用于確定碼頭的橫向位移反應(yīng),而計(jì)算碼頭總位移需求則需要考慮碼頭扭轉(zhuǎn)和雙向水平地震動(dòng)的影響,本文采用文獻(xiàn)[14]的動(dòng)力放大系數(shù)DMF來考慮這一影響,即在計(jì)算確定的碼頭橫向位移需求的基礎(chǔ)上乘以DMF,進(jìn)而得到碼頭的總位移需求D。DMF的計(jì)算公式如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于位移的高樁碼頭地震易損性分析[J]. 馮云芬,高樹飛. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]考慮往復(fù)退化的倒塌分析等效單自由度模型[J]. 余麗玲,李鋼,李宏男. 地震工程與工程振動(dòng). 2018(06)
[3]基于等效單自由度模型的高樁碼頭地震位移需求分析[J]. 高樹飛,馮云芬,貢金鑫. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]國內(nèi)外高樁碼頭抗震性能和設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展Ⅰ:震害和抗震設(shè)計(jì)方法[J]. 高樹飛,貢金鑫,馮云芬. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]基于單自由度體系的鋼筋混凝土框架倒塌易損性預(yù)測方法研究[J]. 施煒,葉列平,陸新征. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2014(10)
本文編號(hào):3511964
【文章來源】:水運(yùn)工程. 2020,(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
恢復(fù)力模型
鋼管樁碼頭斷面見圖2,排架間距為6.3 m,碼頭分段長度為47.1 m。鋼管樁直徑為800 mm,壁厚是10 mm,鋼材為Q345。岸坡土體為單一的砂土,其內(nèi)摩擦角為30°。3.2 地震波
采用SAP2000建立碼頭有限元數(shù)值分析模型,相關(guān)建模方法可參考文獻(xiàn)[12]。首先進(jìn)行碼頭推覆分析,可得碼頭的荷載-變形曲線(Pushover曲線),見圖3,圖中給出了首個(gè)鋼管樁塑性鉸出現(xiàn)時(shí)對(duì)應(yīng)的位置,并給出了不同破壞狀態(tài)對(duì)應(yīng)的位置。不同破壞狀態(tài)I、II和III下的μC分別為8.7、13.2、17.4 cm。利用推覆分析得到的首個(gè)樁塑性鉸形成時(shí)的碼頭水平位移Δ1和水平力F1,可由式(1)確定等效單自由度模型的骨架曲線,再結(jié)合Masing準(zhǔn)則和式(2)即可建立碼頭的單自由度模型。采用云圖法確定碼頭易損性時(shí)需要計(jì)算每一條地震波下實(shí)際碼頭和單自由度模型的位移需求,但是需要指出的是,本文中的單自由度模型只是用于確定碼頭的橫向位移反應(yīng),而計(jì)算碼頭總位移需求則需要考慮碼頭扭轉(zhuǎn)和雙向水平地震動(dòng)的影響,本文采用文獻(xiàn)[14]的動(dòng)力放大系數(shù)DMF來考慮這一影響,即在計(jì)算確定的碼頭橫向位移需求的基礎(chǔ)上乘以DMF,進(jìn)而得到碼頭的總位移需求D。DMF的計(jì)算公式如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于位移的高樁碼頭地震易損性分析[J]. 馮云芬,高樹飛. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2019(03)
[2]考慮往復(fù)退化的倒塌分析等效單自由度模型[J]. 余麗玲,李鋼,李宏男. 地震工程與工程振動(dòng). 2018(06)
[3]基于等效單自由度模型的高樁碼頭地震位移需求分析[J]. 高樹飛,馮云芬,貢金鑫. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2018(05)
[4]國內(nèi)外高樁碼頭抗震性能和設(shè)計(jì)方法研究進(jìn)展Ⅰ:震害和抗震設(shè)計(jì)方法[J]. 高樹飛,貢金鑫,馮云芬. 水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]基于單自由度體系的鋼筋混凝土框架倒塌易損性預(yù)測方法研究[J]. 施煒,葉列平,陸新征. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2014(10)
本文編號(hào):3511964
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