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桥梁是交通网中的关键点,桥梁抗震能力的重要性不言而喻。曲线梁桥因其跨越能力较强,在我国西部地区的高速公路与城市立交中有着极为广泛的应用。同时,我国西部地区地震断层分布较多,近断层地震对这些曲线梁桥的安全性能有着很大地威胁。
与远场地震相比,近断层地震表现出了一些不同的特性。目前关于近断层地震下曲线梁桥抗震性能的研究不多,我国抗震规范中地震反应谱与设防标准也只针对一般的远场地震。由于桥梁的易损性研究能够对桥梁的抗震性能进行较为精细化的评估,因此本文对曲线梁桥在近断层地震与远场地震下的易损性进行分析对比,探究其中的差别与原因,寻找曲线桥梁桥在近断层地震下的减震加固措施,为减小曲线梁桥在近断层地震下的损伤提供一定的参考。本文的主要工作内容如下:
(1)建立了曲线梁桥的有限元模型,并且确定了支座与桥墩的损伤指标以及发生不同程度破坏的界限值。参照文献和规范的建议择取了10条近断层地震动记录与10条远场地震动记录。
(2)分析得到了曲线梁桥的支座、桥墩以及全桥在近断层地震与远场地震下的易损性曲线,并对比了二者的差异。然后从地震波的反应谱特性、频谱特性以及能量特性入手,详细分析了近断层地震加重桥梁结构破坏的原因。然后根据规范要求更改了近断层地震波的激励方向,得到了不同激励方向下支座、桥墩以及全桥的易损性云图,分析了激励方向对易损性的影响,得出了曲线桥在受近断层地震作用时的最不利方向。
(3)根据近断层地震的特点,给出了曲线桥在近断层地震下的减震设防建议。减震榫实质上是一种软钢阻尼器,通过将减震榫布置在支座周围以达到增强曲线梁桥在近断层地震下抗震性能的目的。最后,基于易损性的分析结果对近断层地震下曲线桥减震榫的布置方案进行评估与优化。
与远场地震相比,近断层地震表现出了一些不同的特性。目前关于近断层地震下曲线梁桥抗震性能的研究不多,我国抗震规范中地震反应谱与设防标准也只针对一般的远场地震。由于桥梁的易损性研究能够对桥梁的抗震性能进行较为精细化的评估,因此本文对曲线梁桥在近断层地震与远场地震下的易损性进行分析对比,探究其中的差别与原因,寻找曲线桥梁桥在近断层地震下的减震加固措施,为减小曲线梁桥在近断层地震下的损伤提供一定的参考。本文的主要工作内容如下:
(1)建立了曲线梁桥的有限元模型,并且确定了支座与桥墩的损伤指标以及发生不同程度破坏的界限值。参照文献和规范的建议择取了10条近断层地震动记录与10条远场地震动记录。
(2)分析得到了曲线梁桥的支座、桥墩以及全桥在近断层地震与远场地震下的易损性曲线,并对比了二者的差异。然后从地震波的反应谱特性、频谱特性以及能量特性入手,详细分析了近断层地震加重桥梁结构破坏的原因。然后根据规范要求更改了近断层地震波的激励方向,得到了不同激励方向下支座、桥墩以及全桥的易损性云图,分析了激励方向对易损性的影响,得出了曲线桥在受近断层地震作用时的最不利方向。
(3)根据近断层地震的特点,给出了曲线桥在近断层地震下的减震设防建议。减震榫实质上是一种软钢阻尼器,通过将减震榫布置在支座周围以达到增强曲线梁桥在近断层地震下抗震性能的目的。最后,基于易损性的分析结果对近断层地震下曲线桥减震榫的布置方案进行评估与优化。