结构参数对高速铁路连续梁桥地震易损性的影响研究

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我国是一个地震多发国家,近几次地震都造成了巨大的人员伤亡和经济损失。在中国的高速铁路线路中,桥梁占据了较大的比例,跨径较大时通常采用预应力连续梁桥。以往地震引起许多铁路桥梁的破坏,但我国的高速铁路尚未经历过强震的考验。地震易损性分析是地震风险评估的重要组成部分,体现了基于性能的抗震设计的理念。对桥梁结构进行地震易损性分析,可以得到不同强度地震作用下桥梁的损伤概率,因此能合理地评价桥梁的抗震性能。对高速铁路连续梁桥进行地震易损性分析,不仅可以评价其抗震性能,也能评价其地震风险,为抗震防灾政策的制定提供依据。本文选择一座典型的(32+48+32)m高速铁路连续梁桥为工程背景,通过OpenSees软件建立有限元模型,选择天然的地震动记录进行非线性时程分析。根据铁路连续梁桥的地震破坏特点,对高速铁路连续梁桥进行地震易损性分析,评定其抗震性能。通过改变在设计中较为容易更改的材料参数和阻尼器参数,研究结构参数对高速铁路连续梁桥地震易损性的影响,以期为高速铁路桥梁抗震设计提供参考。本文主要内容如下:(1)介绍桥梁地震易损性分析的基本理论;(2)基于IDA方法对典型高速铁路连续梁桥进行地震易损性分析:(3)调整桥梁结构的材料参数,研究材料参数对高速铁路连续梁桥地震易损性的影响;(4)在原有桥梁结构上设置阻尼器并调整阻尼器参数,研究阻尼器参数对高速铁路连续梁桥地震易损性的影响;(5)对桥梁结构进行系统易损性分析。结果表明,材料参数中混凝土强度对高速铁路连续梁桥易损性影响最大;阻尼器的设置使各墩受力更为协调,固定墩曲率减小,活动支座位移减小,对桥梁易损性有显著影响。
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