钢筋混凝土连续梁桥墩柱地震易损性分析

摘要

建国以来，我国发生过多次破坏性的大地震。这些大地震中很多桥梁受到不同程度的损伤，同时也容易发现桥梁是交通路系统中最易遭受损伤的环节，桥梁损伤不能通行将使抗震救灾困难重重。为提高一个城市的应急能力水平和综合抗震救灾能力，对桥梁准确作出其在可能的地震作用下的易损性估计和预测是迫切需要的。地震易损性的研究是一个艰难的过程，我国在房屋结构上的易损性研究已经趋于成熟，但在桥梁易损性方面，目前也没有完全正确的研究方法。针对我国按照以往或者现在抗震设计理论设计的桥梁，迫切需要对它们进行易损性的分析和评估。　　本文通过历史上几次较大的地震后桥梁损伤情况及论文研究意义，给出了地震易损性的定义以及国内外对于桥梁易损性的研究方法和情况，列出各种方法的优缺点并进行对比。通过描述建立理论易损性曲线的方法和流程，给整个研究步骤打下一个框架。通过对地震波特性的了解和选波要求选取了符合条件的实录地震波，根据破坏准则系统介绍了墩柱损伤指标的确定。定义好材料的本构模型后，采用有限元软件MIDAS/Civil对钢筋混凝土墩柱截面进行弯矩-曲率分析以评价截面性能，最后通过弯曲-曲率分析的结果计算出以位移延性比为损伤指标的各种损伤状态的临界值。　　在查阅大量桥梁损伤资料后，结合以往桥梁结构损伤的特点，参考Hwang、刘晶波用传统可靠度的方法研究地震易损性。本文对钢筋混凝土连续梁桥墩柱易损性进行分析，通过对上部结构质量、墩柱截面配筋率不同的连续梁桥墩柱进行非线性动力时程分析，根据时程分析得到的数据进行回归分析，然后建立结构反应概率函数，计算不同强度地震作用下的结构地震效应超过某一破坏状态的超越概率，最后绘制以所选地震动参数PGA为变量的地震易损性曲线，对这两个因素影响易损性曲线进行比较，进而作出墩柱上部结构质量、墩柱截面配筋率对易损性影响的评价。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2选题背景及意义

1.3地震易损性的定义

1.4地震易损性的发展

1.5本课题的提出和研究工作内容

第二章 桥梁结构易损性分析理论与方法

2.1概述

2.2理论易损性曲线的建立方法和流程

2.3选取地震加速度时程

2.4连续梁桥墩柱损伤指标的确定

2.5时程分析

2.6本章小结

第三章 弯矩曲率分析及损伤指标的计算

3.1工程概述

3.2用MIDAS/Civil弯矩—曲率曲线评价截面性能

3.3本构模型选择

3.4桥墩损伤指标的计算

3.5本章小结

第四章 桥梁结构地震易损性分析

4.1概述

4.2简化后梁式桥的有限元模拟

4.3理论易损性曲线的建立

4.4上部结构质量变化对易损性曲线的影响

4.5墩柱截面配筋率变化对易损性曲线的影响

4.6本章小结

第五章 结论与展望

5.1本文结论

5.2展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果