基于地震损伤的桥梁结构风险分析

摘要

我国是一个地震灾害频发的国家，研究梁桥的地震行为和震后评估具有重要的意义。对桥梁进行地震作用后的震害损伤状况研究，并根据损伤分析震后承载能力，进行后期各项评估，对这类桥型在地震作用下，能基本保持结构的完好和桥梁的安全运行意义重大。在今后的很长一段时间内，大量桥梁服役到期或承载能力严重下降。同时各种灾害的反生也是导致桥梁结构损伤破坏的重要因素。尤其是地震灾害，其突发性和破坏性对结构的影响都是不能忽略的。因此，桥梁结构的维日常养护、加固维修工作将成为重点项目工程。但是，在进行这些工程之前需要对损伤的桥梁结构进行力学性能分析以及对之后面临的运行环境和安全风险进行相关评定和估计。通过对桥梁结构损伤后状况的调查、分析和研究，能够更清楚损伤结构的受力工作状况。进而能够在后期运行中为决策者做出合理、科学的决策措施提供依据。
　　 本文阐述了我国桥梁发展的发展现状和取得的现有成就，并对一般梁桥震害特点和结构地震震害损伤机理进行分析。建立相应的评估工作的流程框架和具体工作模型。主要研究内容包括：⑴分析桥梁震害后其相关损伤破坏的形成因素，确定其震害造成的影响和后果并结合理分析形成研究损伤结构的安全性能。⑵建立桥梁震害风险评估体系，通过对体系中各个程序步骤的分析使体系框架逐步完善，并提出先关评估原理和决策控制的科学有效依据。⑶采用地震作用中桥梁结构的力学行为变化的模态方法，分析损伤桥梁结构在损伤之后的力学状况。⑷根据力学行为的分析和桥梁结构损伤状况，通过具体工程案例做出相应的震害损伤评估和决策控制方案。通过本文的分析研究：能够进一步认识桥梁在地震作用后结构损伤类别、程度和其在后期运行能力，以此为基础形成对损伤结构的控制决策。在具体的实际工程中对一系列相关影响因素进行分析组合，希望能对同类桥梁的震后评估和修复提供一些参考。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 我国桥梁建设和发展状况

1.1.1 桥梁在交通事业中的地位

1.1.2 我国桥梁建设的成就

1.2 桥梁损伤概述

1.3 桥梁震害评估的国内外研究现状

1.3.1 国内研究现状

1.3.2 国外研究现状

1.3.3 现有评估系统中亟待解决的问题

1.4 研究内容

1.5 本章小结

第二章 连续梁桥震害理论探讨

2.1 连续梁桥震害损伤因素

2.2 连续梁桥震害的损伤模型

2.2.1 基于模型修正理论的桥梁震害损伤模型

2.2.2 基于损伤指数的桥梁震害损伤模型

2.3 连续梁桥震害损伤的评估模型

2.3.1 桥梁震害损伤的外观评估模型

2.3.1 桥梁震害损伤的承载力评估模型

2.4 桥梁震害安全性能评估和分析

2.4.1 确定加固优先权

2.4.2 结构抗震性能评估分析

2.5 本章小结

第三章 连续梁桥震害风险评估的模型研究

3.1 桥梁震害风险评估的基本体系

3.1.1 桥梁震害风险的概念

3.1.2 桥梁震害风险评估的理论框架

3.2 桥梁震害风险的概率模型分析

3.2.1 风险概率的基本模型

3.2.2 风险事态发生的基本概率确定方法

3.2.3 损失发生概率的确定方法

3.2.4 风险发生的精算方法

3.3 桥梁震害风险的损失模型分析

3.3.1 震害风险损失的基本模型

3.3.2 结构损伤的损失量测

3.3.3 通行延误损失量测

3.3.4 经济效益损失量测

3.4 桥梁震害风险评估和决策方法的研究

3.4.1 震害风险评估的含义

3.4.2 震害风险评估的一般流程

3.4.3 对桥梁震害风险的决策控制方法

3.5 本章小结

第四章 工程案例

4.1 晒渔洞大桥工程概况

4.2 晒渔洞大桥外观调查

4.3 桥梁结构力学模型分析计算

4.3.1 损伤前结构模型计算

4.3.2 损伤结构的承载力状况

4.4 针对损伤结构的承载能力评定

4.4.1 桥梁承载能力评定标准的原则

4.4.2 损伤结构等级划分

4.4.3 损伤结构承载力评定分析

4.5 针对损伤桥梁的控制决策

4.5.1 加固控制决策的总体构思

4.5.2 加固设计方案

4.5.3 加固施工顺序

4.6 本章小结

第五章 结论和展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢