论文部分内容阅读
近年来,全球发生了多个强度较大的地震,造成了严重的结构破坏和人员伤亡,其中大量的公路、桥梁、机场等生命线工程发生严重的损坏。这些都暴露出了各国现行的抗震救灾体系的不足。桥梁结构作为生命线工程,其破坏不仅会造成严重的直接经济损失,而且会给震后生命救助、物质运输等救灾工作带来极大的困难,因此如何保证震后生命线工程的畅通显得尤为重要。对于桥梁结构的抗震性能的研究,应当保证在地震过程中尽可能的降低其破坏程度,或者虽然破坏严重但不倒塌。目前我国规范的抗震设计思想、设计方法等设计原则比较单一,在多水准抗震设防目标和多阶段抗震设计方面还存在一些不足,使得桥梁结构在抗特大震倒塌设计中缺乏方法和依据。本文将基于性态的抗震设计概念融入到连续刚构桥结构的体系中,采用IDA方法,对桥梁结构进行抗倒塌能力分析,提出确定连续刚构桥抗震性态目标的量化方法,并基于IDA分析结果对连续性刚构桥进行了易损性分析。主要完成的内容包括以下几个方面：(1)分析总结了连续刚构桥的震害特征及其倒塌破坏机制。根据近年来桥梁结构遭受地震破坏的状况,分析了引起各种破坏的原因,并提出相应的抗震措施。(2)在对连续刚构桥倒塌破坏全过程分析的基础上,采用MIDAS/CIVIL有限元软件,确定了连续刚构桥塑性铰模型的混凝土本构关系、钢筋本构关系和恢复力模型,并确定了采用Newmark-β直接积分方法进行整桥的动力弹塑性时程分析。(3)IDA方法。根据IDA方法的思想明确了IM和DM的原则,确定了地震动记录的选取原则。由于传统的IDA方法在收敛性方面还存在一定的不足,本文提出了改进的IDA方法,采用收敛性更好的能够考虑结构周期滑移的地面运动记录作为IM函数。采用基于IDA方法进行结构的易损性分析,并提出了结构的抗倒塌能力量化指标。(4)选取了22条地震动记录,分别采用不同的IM函数对连续刚构桥进行IDA分析,得到多条IDA曲线。通过IDA分析的结果数据比较分析了不同IM函数作用下的差异性,并通过统计分析,得到连续刚构桥概率统计意义上的IDA曲线和倒塌易损性曲线。结合IDA分析的数据结果,采用CMR方法对连续刚构桥进行抗倒塌能力评估,确定不同IM函数下结构的抗倒塌量化指标。