【摘 要】
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本文主要研究了双向水平地震动作用及地震动入射角对钢筋混凝土连续箱梁高架桥易损性的影响。以双向水平地震动作为输入对桥梁开展非线性动力时程分析,建立了基于双向地震动强度参数的桥梁结构易损性曲面,比较了单向及双向输入下桥梁结构易损性的差异,分析了双向输入下横桥向地震动强度对桥梁整体易损性的影响规律。以不同的入射角开展双向地震动作用下的结构非线性动力时程分析,建立了基于地震动强度参数和地震动入射角的桥梁墩
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本文主要研究了双向水平地震动作用及地震动入射角对钢筋混凝土连续箱梁高架桥易损性的影响。以双向水平地震动作为输入对桥梁开展非线性动力时程分析,建立了基于双向地震动强度参数的桥梁结构易损性曲面,比较了单向及双向输入下桥梁结构易损性的差异,分析了双向输入下横桥向地震动强度对桥梁整体易损性的影响规律。以不同的入射角开展双向地震动作用下的结构非线性动力时程分析,建立了基于地震动强度参数和地震动入射角的桥梁墩柱及支座的易损性曲线,分析了地震动入射角对桥梁结构易损性的影响规律。主要研究内容和研究结论如下:(1)选取合适的地震动参数。通过对桥梁结构的地震响应与结构自振周期对应的加速度反应谱值Sa(T1)、峰值加速度PGA、峰值速度PGV、峰值位移PGD这4个参数的回归分析结果表明,结构地震响应与Sa(T1)之间关系的离散性相对较小,拟合优度最好,因此将Sa(T1)作为易损性分析的输入参数可以增加分析结果的可靠性。(2)对比单向和双向水平地震动作用下对RC连续梁桥地震易损性的影响。通过桥梁-地震分析结果,分别建立了桥梁墩柱及支座基于双向输入加速度反应谱值的概率地震需求模型及易损性曲面,结果表明:桥梁墩柱在轻微破坏状态的超越概率最大增加76%,中等破坏状态的超越概率最大增加70%,严重破坏状态的超越概率最大增加40%,完全破坏状态的超越概率最大增加32%;桥梁盆式固定支座的超越概率最大增加17%,盆式滑动支座的超越概率最大增加35%。由此可以看出,双向地震动输入下的桥梁墩柱及支座破坏超越概率明显高于单向地震动输入的情况。且当沿横桥向输入的地震动强度逐渐增加时,桥梁不同破坏状态的超越概率也有明显增加的趋势。因此,为了更加准确和真实的评估地震对桥梁的损伤水平,必须考虑双向或三向地震作用对桥梁的破坏。(3)研究地震动入射角对桥梁地震易损性的影响。基于双向地震动输入,分别从0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°的地震动入射角对桥梁进行非线性时程分析,建立了基于加速度反应谱值及输入角的概率地震需求模型及桥梁易损性曲面,结果表明:桥梁墩柱在轻微破坏与中等破坏的超越概率最大增加2%,在严重破坏的超越概率最大增加10%,完全破坏的超越概率最大增加12%;桥梁盆式固定支座的超越概率最大增加2%,盆式滑动支座的超越概率最大增加7%。也就是说,对于本文规则对称钢筋混凝土直线梁桥,以桥梁结构基本周期对应的加速度反应谱作为易损性输入参数时,地震动输入角对于规则对称钢筋混凝土连续梁桥桥梁支座的易损性影响相对较小。地震动输入角对桥梁墩柱在轻微破坏和中等破坏状态的易损性影响较小,对严重破坏和毁坏状态的易损性影响相对较大,但也不显著。
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