基于能力譜方法和新?lián)p傷模型的剛架式系桿拱橋抗震設(shè)計(jì).pdf

1、剛架式系桿拱橋是在簡(jiǎn)支系桿拱橋體系上發(fā)展起來(lái)的新橋型，自二十世紀(jì)九十年代以來(lái)，該橋型在我國(guó)得到了較為廣泛的應(yīng)用。本論文以模態(tài)靜力推覆作為考察結(jié)構(gòu)非線性能力的手段，探討采用能力譜方法作為橋梁結(jié)構(gòu)非線性地震響應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法，提出一種新的剛度退化和耗能雙參數(shù)地震損傷模型，用于考察橋梁結(jié)構(gòu)地震損傷的指標(biāo)，對(duì)剛架式系桿拱橋的抗震設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討。具體研究?jī)?nèi)容概括如下： (1)采用模態(tài)靜力推覆方法進(jìn)行了剛架式系桿拱橋的延性評(píng)價(jià)，并對(duì)側(cè)向

2、力分布模式進(jìn)行了探討。針對(duì)該類(lèi)橋型高階振型參與程度較高的特點(diǎn)，分別采用模態(tài)靜力推覆方法、水平加速度靜力推覆方法和彈塑性時(shí)程方法進(jìn)行了結(jié)構(gòu)整體延性的計(jì)算，以實(shí)橋模型為例，驗(yàn)證了模態(tài)靜力推覆在延性評(píng)價(jià)中的適用性，評(píng)價(jià)了剛架式系桿拱橋的縱橋向和橫橋向的位移延性能力。 (2)探討了基于能力譜方法的橋梁地震響應(yīng)簡(jiǎn)化分析方法。對(duì)能力譜方法中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，如計(jì)算方法的精度、需求譜的建立以及能力譜方法性能點(diǎn)的求解，進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。然后以

3、剛架式系桿拱橋模型為例進(jìn)行了地震響應(yīng)簡(jiǎn)化分析。 (3)提出一種基于剛度退化和耗能雙參數(shù)的新的地震損傷模型。通過(guò)對(duì)既有地震損傷模型的比較分析，提出了基于剛度退化和耗能雙參數(shù)的地震損傷模型。利用取白美國(guó)太平洋地震研究中心(PEER)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件的擬靜力試驗(yàn)和擬動(dòng)力試驗(yàn)的結(jié)果，對(duì)提出的地震損傷模型進(jìn)行了驗(yàn)證，初步探討了橋梁損傷指標(biāo)和損傷性能目標(biāo)之間的關(guān)系。 (4)開(kāi)展了剛架式系桿拱橋的擬靜力試驗(yàn)研究，并進(jìn)行了

4、損傷分析。對(duì)采用被動(dòng)分肢墩和普通鋼筋混凝土橋墩的兩榀試件進(jìn)行了試驗(yàn)研究，同時(shí)，利用剛度退化和耗能雙參數(shù)的損傷模型對(duì)試件的損傷發(fā)展進(jìn)行了定量的計(jì)算，結(jié)果表明該損傷模型對(duì)試件破壞的全過(guò)程有較好的刻畫(huà)。 (5)探討了基于損傷模型和能力譜方法的橋梁抗震設(shè)計(jì)方法。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法中的三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，即分級(jí)的抗震設(shè)防水準(zhǔn)、抗震性能目標(biāo)和地震損傷基于能力譜方法的簡(jiǎn)化計(jì)算，進(jìn)行了初步的研究。在此基礎(chǔ)上提出了基于損傷模型和能力譜方法