公路混凝土梁式桥基于性能的抗震设计研究

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钢筋混凝土梁式桥是公路工程中应用最广、同时也是历次破坏性地震中震害最突出的一类桥型,因此,其抗震设计一直成为人们关注的焦点问题。本文针对公路混凝土梁式桥,对其基于性能的抗震设计的一些主要问题进行了研究探讨,主要工作和研究结论如下:1)在国内外相关文献综述基础上,总结基于性能的结构抗震设计的基本概念、主要研究内容及设计方法;并基于现行的《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-012008),提出了公路混凝土梁式桥基于性能的抗震设计的理论框架。2)在前人研究基础上,提出在公路混凝土梁式桥基于性能的抗震设计中,可以采用桥墩的破坏性态做为划分桥梁结构性能水准的依据,并提出了相应的“五态准则”;根据本文所建议的“五态准则”,选取抗侧力钢筋混凝土桥墩的位移延性系数作为定义公路混凝土梁式桥性能水准的设计参数,并通过4个目标位移延性系数,划分了不同的结构性能水准。3)通过对国内外78个典型的钢筋混凝土墩柱滞回试验数据以及186个钢筋混凝土墩柱数值模型的理论滞回曲线数据的统计分析,确定了目标位移延性系数的分布规律;利用数理分析软件,确定了具有95%可靠度保证率的目标位移延性系数的数值,从而最终确定了公路混凝土梁式桥性能设计参数的具体量化指标。4)在前人研究的基础上,讨论了主要设计参数对钢筋混凝土桥墩延性影响规律,提出钢筋混凝土桥墩最大位移延性系数的函数形式;借助非线性最小二乘法拟合程序,使用附录表1~4中列出的数据基本参数情况对本文提出的函数形式进行了回归分析,得到具体的函数形式。5)通过与前人研究得到的具体函数形式进行对比分析,表明本文得到的具体函数形式具有更高的可靠度。
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