在役曲线梁桥抗震性能评估

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曲线梁桥因其使用功能及外形美观而被广泛应用于城市立交桥中。一些桥梁因服役年限较长,已经不能满足现阶段的抗震要求,需要对其进行抗震性能评估。本文以一座半径为55m的三跨在役曲线连续梁桥为研究对象,分别分析桥梁在低频地震动及高频地震动作用下的地震响应,选取合适的地震损伤模型对桥梁各构件及整体结构进行损伤分析,并基于桥梁检测结果引入承载能力检算系数Z1对桥梁各构件损伤指数进行修正,同时对桥梁各构件及整体结构进行抗震性能评估,具体研究成果如下:(1)除在高频地震动对应的小震作用下,主梁不发生碰撞外,在其他各强度地震动作用下,主梁均发生了不同程度的碰撞损伤,其中在低频地震动对应的大震作用下,主梁出现轻微破坏。其他情况下,主梁虽与相邻联主梁或挡块之间发生了碰撞,但是主梁依然处于基本完好状态。(2)除在高频地震动对应的小震作用下,支座均处于基本完好状态外,在其他各强度地震动作用下,支座均发生了不同程度的破坏,其中在低频地震动对应的大震作用下,支座破坏最为严重,部分支座已经完全破坏。对比各地震动作用下支座的破坏程度知道,在低频地震动作用下,支座破坏程度较高频地震动作用下更为严重。(3)除在高频地震动对应的小震作用下,各桥墩破坏较轻微外,在其他各强度地震动作用下,桥墩发生了较为严重的破坏,其中在低频地震动对应的大震作用下,各桥墩均已完全破坏,桥梁发生倒塌。在其他情况下,桥墩发生了中等破坏或严重破坏。(4)对比各地震动作用下该曲线梁桥的破坏程度知道,在低频地震动作用下,桥梁结构破坏程度较高频地震动作用下桥梁结构破坏更为严重。另外各地震动随强度的增加,桥梁结构地震响应更为显著,破坏程度加剧。(5)桥梁结构的破坏是各构件累积损伤破坏的结果,任何构件发生损伤均会对整体结构的安全性造成影响,而支座及墩柱的损伤对桥梁整体结构的损伤破坏影响较大,其中桥墩的损伤状况又会对桥梁整体结构的损伤程度起决定性作用。(6)通过引入检算系数Z1对桥梁各构件损伤指数进行修正,可以使桥梁损伤情况及抗震性能评估结果更符合实际。
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