靜力非線性分析方法用于高墩橋梁抗震性能評價(jià)有效性對比分析.pdf

1、非線性動力時(shí)程分析法是計(jì)算結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)最為精確的方法，但是由于其計(jì)算復(fù)雜，工作量大，而且計(jì)算結(jié)果因選擇的地震動不同而表現(xiàn)出一定的差異性，不便于在工程中廣泛應(yīng)用。Pushover分析法概念簡單，計(jì)算簡便。近年來，隨著基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)思想的提出而受到學(xué)術(shù)界的重視。傳統(tǒng)的Pushover分析法采用固定不變的側(cè)向加載模式，不能考慮高階振型對結(jié)構(gòu)反應(yīng)的貢獻(xiàn)及結(jié)構(gòu)屈服以后振型變化的影響?；诮Y(jié)構(gòu)動力學(xué)理論的模態(tài)Pushover分析法(MPA

2、)在一定程度上可以考慮高階振型的貢獻(xiàn)，但仍然采用固定不變的加載模式而不能考慮結(jié)構(gòu)屈服以后振型變化的影響，不能對高階振型貢獻(xiàn)較大的高墩橋梁進(jìn)行非線性抗震性能評估。為此，本文對MPA法進(jìn)行改進(jìn)，并基于OpenSees軟件平臺建立計(jì)算模型，檢驗(yàn)改進(jìn)方案用于高墩橋梁抗震性能評價(jià)的有效性。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1).在對比各種非線性靜力分析法的基礎(chǔ)上，對MPA法提出改進(jìn)(簡稱為MMPA法)。針對MPA法不能考慮結(jié)構(gòu)屈服以后振型

3、變化的影響，對MPA法的側(cè)向加載模式進(jìn)行修正；針對高墩橋梁受高階振型影響顯著的特點(diǎn)，在對不同振型進(jìn)行推覆分析時(shí)采用不同的推覆控制點(diǎn)以充分考慮高階振型的貢獻(xiàn)。
　　 (2).基于OpenSees軟件平臺，采用三維彈塑性纖維梁柱單元建立不同墩高的單墩模型作為研究對象，檢驗(yàn)改進(jìn)計(jì)算方案的適用性。計(jì)算結(jié)果表明：以30m墩為代表的低墩，其地震反應(yīng)以一階振型為主，高階振型的影響可以忽略不計(jì)，四種不同加載模式都能較好的模擬時(shí)程分析結(jié)果。以90

4、m墩為代表的高墩，其地震反應(yīng)受高階振型影響較大，當(dāng)?shù)卣饎訌?qiáng)度較小時(shí)，MPA法和MMPA法可以較好的改善計(jì)算結(jié)果。隨著地震動強(qiáng)度的增大，MPA法的改進(jìn)效果已不明顯而MMPA法仍能較好的改善計(jì)算誤差。高墩在強(qiáng)震作用下，盡管MMPA法的計(jì)算精度最高，但與時(shí)程分析相比仍然存在一定誤差，有待進(jìn)一步改進(jìn)。
　　 (3).以某實(shí)際工程中的高墩橋梁為原型，經(jīng)過適當(dāng)修改作為整橋分析模型，進(jìn)行Pushover分析和動力時(shí)程分析，以檢驗(yàn)改進(jìn)方案用于整