地面運動特性對典型橋梁結(jié)構(gòu)地震需求的影響研究.pdf

1、多年來，國內(nèi)外地震工程界存在著一個嚴(yán)重缺陷，即地震學(xué)與結(jié)構(gòu)抗震兩者之間缺乏聯(lián)系。而且，隨著基于性能的地震工程學(xué)(PBEE)和抗震設(shè)計(PBSD)理論的出現(xiàn)以及不斷發(fā)展，地震學(xué)的重要性日益凸顯。基于性能的地震工程學(xué)和抗震設(shè)計理論的第一個重要階段就是地震危險性分析，其結(jié)果將被直接應(yīng)用于下面的各個階段和模型。只有選擇具有合理地震動特性的地面運動，符合實際地震災(zāi)害環(huán)境，才能使計算結(jié)果如概率地震需求、易損性曲線等更加真實、可信，從而作為結(jié)構(gòu)設(shè)計、

2、分析和加固等的重要依據(jù)?；谝陨媳尘埃疚慕Y(jié)合單墩和梁橋結(jié)構(gòu)特點，系統(tǒng)地研究了地面運動特性對其地震反應(yīng)及概率地震需求的影響，提出了可以考慮頻譜特性和持時的優(yōu)化選波策略，并對選擇合理的地面運動強(qiáng)度參數(shù)(IM)提出建議。上述策略和建議可以使計算結(jié)果更加符合實際地震災(zāi)害環(huán)境，能夠顯著提高概率地震需求模型、工程需求參數(shù)(EDP)危險性曲線以及易損性曲線等的精確性以及計算效率。綜合起來，本文主要做了以下幾部分工作：
　　 (1)在查閱大量

3、國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對地震學(xué)、與工程抗震關(guān)系密切的地震動特性、概率地震危險性分析、橋梁抗震設(shè)計理論、基于性能的地震工程學(xué)和橋梁抗震設(shè)計、橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性分析等方面的發(fā)展研究現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的回顧與總結(jié)。
　　 (2)采用彈塑性纖維梁柱單元建立具有不同周期的墩柱計算模型，其周期范圍可以覆蓋整個反應(yīng)譜的三個重要區(qū)段，即峰值平臺段、下降段和平穩(wěn)段。通過IDA分析，深入討論了不同的地震動特性特別是三要素(幅值、頻譜特性和持時)對于不同周

4、期的各墩柱模型不同工程需求參數(shù)的影響，揭示出具有不同動力特性的橋墩結(jié)構(gòu)對于不同地震動特性的敏感度。
　　 (3)采用具有典型結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁橋作為分析對象，選擇合理的工程需求參數(shù)，將墩柱模型的分析結(jié)論推廣到梁橋結(jié)構(gòu)。通過IDA分析和各種概率統(tǒng)計方法，著重分析地面運動三要素對于梁橋結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)和概率地震需求的影響，確定不同要素對于不同構(gòu)件、不同工程需求參數(shù)的影響程度。在此基礎(chǔ)上，說明在選擇地面運動時，必須要考慮到頻譜特性和持時，并對梁