強(qiáng)震作用下高架橋梁非線性損傷和抗震性能評(píng)估.pdf

1、作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施,橋梁不僅承擔(dān)著連接交通干線的重要紐帶作用,同時(shí)在人口日益增多、城市交通壓力越來越大的城市中扮演的角色也越來越重要。近些年來,地震災(zāi)害的不斷發(fā)生給橋梁結(jié)構(gòu)帶來了嚴(yán)峻考驗(yàn)。在強(qiáng)地震作用下,橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)入非線性階段,破壞過程十分復(fù)雜。由于目前對(duì)于這些問題的研究不足,因此通過研究了解高架橋梁在強(qiáng)震作用下的非線性損傷演化規(guī)律,建立高架橋梁的損傷評(píng)估方法和其抗震性能評(píng)估十分必要,對(duì)于提高我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)的防災(zāi)能力具有一定的

2、意義。
　　本文通過OpenSees建立高架橋梁非線性有限單元模型,采用非線性動(dòng)力分析方法,評(píng)估橋梁在強(qiáng)震作用下的損傷狀態(tài)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)建立了高架橋梁三維非線性有限元分析模型,重點(diǎn)考慮了橋梁主要構(gòu)件支座、橋臺(tái)、橋墩和主梁等的建模方法;
　　(2)在已有的研究成果和文獻(xiàn)資料整理分析的基礎(chǔ)上,確定了高架橋梁橋臺(tái)、支座、橋墩的損傷模型,并且針對(duì)不同損傷狀態(tài)用損傷指標(biāo)量化表示。根據(jù)基于位移的抗震思想,在

3、本文中橋臺(tái)和支座采用位移延性作為損傷指標(biāo),橋墩以曲率延性比作為損傷指標(biāo);
　　(3)采用非線性動(dòng)力(IDA)分析方法,分析橋梁在強(qiáng)震作用下的損傷演化過程,繪制出地震動(dòng)譜加速度與構(gòu)件損傷指標(biāo)的IDA曲線。通過分析表明,高架橋梁在強(qiáng)震作用下,支座的破壞最為嚴(yán)重,橋墩次之,而橋臺(tái)是不易發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷的;
　　(4)在已有的構(gòu)件損傷指標(biāo)的基礎(chǔ)上,提出高架橋梁的整體損傷判斷方法。通過構(gòu)件的組合判斷整體損傷狀態(tài),并且最終結(jié)果選取最不利判斷