基于性能的桥梁抗风设计方法初步研究

摘要

基于性能的结构设计方法是近年来结构设计领域的研究热点之一。针对常规结构设计方法在结构性能描述上的不足，基于性能的结构设计方法提出需求对象的目标是结构性能设计的基础，该方法通过性能级别评价可对结构设计做出更好的解释。 本文首先讨论了相对于常规结构设计方法，基于性能的结构设计方法在设计目标的定立、设计准则以及建造成本等方面的特点。同时，本文详细阐述了基于性能的结构设计方法的实施流程。此外，本文针对结构性能的评价引入了风险事件对结构的影响，并强调整个社会对基于性能的设计方法的支持的必要性。 本文运用基于性能的结构设计原理，建立了改进的桥梁抗风性能评价系统。在该评价体系下，需求对象的要求被充分反映到结构评价的每一个步骤，实现桥梁设计与评价的人性化。结构最小成本原理、目标与性能转换准则、性能评价方法以及性能验证准则是实现改进的桥梁抗风性能评价的关键。同时，结构性能评价提出的性能对策和最终的性能陈述将作为评价结果的关键，使业主和需求对象充分认识结构，有助于他们的决策。 本文以苏通大桥、西堠门大桥和东海大桥为例展示了本文所提出的桥梁抗风性能评价系统的应用。评价就主梁涡激共振、拉索风振疲劳、结构设计基准风荷载响应、结构颤振以及结构静力稳定等多个方面进行了定性和定量分析。同时，对结构的经济指标和成本进行了探索性的讨论。三座桥梁的评价结果表明三座桥梁都具备较高的结构抗风性能，但考虑到需求的差异，针对性能指标应开展不同的结构性能对策和优化方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1引言

1.2本文主要研究内容

第2章 基于性能的设计方法研究

2.1结构设计目标与需求性能

2.2最小成本原理

2.3结构输入

2.4结构性能评价

2.5结构安全与风险事件

2.6基于性能设计的社会支持

2.7本章小结

第3章 基于性能的桥梁抗风评价方法研究

3.1常规抗风设计与分析方法

3.2基于性能的桥梁抗风评价方法体系

3.3需求对象及其目标

3.4目标与需求指标的转换规则

3.5需求对象的接受程度

3.6各种桥型的性能特点

3.7性能级别定义

3.8风险事件

3.9性能评价方法及验证准则

3.10性能优化对策

3.11结构性能陈述

3.12本章小节

第4章 大跨径桥梁抗风性能评价

4.1需求对象及其目标

4.2风险事件

4.3舒适性(稳定性)影响研究

4.4次要损伤研究

4.5发散性破坏研究

4.6非结构性能研究

4.7综合评价

4.8结构性能对策

4.9本章小节

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2进一步工作的方向

参考文献

致谢

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果