橋梁在地震作用下?lián)p傷破壞和倒塌機(jī)理研究.pdf

1、鋼管混凝土拱橋和剛構(gòu)橋在我國的公路交通和城市交通中的建設(shè)比較多，其在強(qiáng)烈地震作用下，可能會產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞甚至倒塌，給國家和人民造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，所以橋梁地震損傷破壞倒塌機(jī)理和抗震能力評估方法的研究具有重要的理論意義和使用價值。本文以有限元軟件為工具，采用數(shù)值分析和理論研究相結(jié)合的方法，對鋼管混凝土拱橋和剛構(gòu)橋的抗震能力、倒塌機(jī)理、地震破壞評估理論和方法開展了研究，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：
　　 1.根據(jù)鋼管混凝土

2、拱橋的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定鋼管混凝土拱橋各部件如鋼管混凝土拱肋弦桿、腹桿、橫向聯(lián)系、吊桿、吊桿橫梁以及橋面縱梁等部分的破壞模式，求出比例極限和強(qiáng)度極限以及相應(yīng)的變形值。
　　 2.基于強(qiáng)度和延性理念，提出鋼管混凝土拱橋抗震能力評估的新方法，以有限元軟件為工具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，求出小震作用（六度）、重力代表值作用各部件桿件內(nèi)力，并根據(jù)破壞模式計算破壞強(qiáng)度，求出結(jié)構(gòu)加速度系數(shù)αc，通過延性比計算延性容量，根據(jù)延性容量得出地震作用折減

3、系數(shù)Fu，最后得出結(jié)構(gòu)抵抗地面運(yùn)動加速度，即鋼管混凝土拱橋的抗震能力。
　　 3.以廣西境內(nèi)的隆安花周大橋（129米單圓管鋼管混凝土拱橋為例），對其拱肋進(jìn)行抗震能力評估，得出該橋抵抗最大地面運(yùn)動加速度為0.22g，即能抵抗8度地震，滿足抗震設(shè)防的要求。
　　 4.在鋼管混凝土拱橋各部件破壞模型的基礎(chǔ)上，研究了地震破壞準(zhǔn)則，根據(jù)各部件的特點(diǎn)分別建立了地震破壞評估模型，得出相應(yīng)的破壞評估指標(biāo)，最后綜合成整橋的地震破壞指標(biāo)。<

4、br>　　 5.基于模糊理論的基礎(chǔ)上，利用層次分析法建立了鋼管混凝土拱橋地震破壞的模糊綜合評估系統(tǒng)。以各部件的桿件的地震破壞指標(biāo)為底層指標(biāo)，各部件的地震破壞指標(biāo)為中間層指標(biāo)，整橋的地震破壞指標(biāo)為目標(biāo)層。
　　 6.以廣西境內(nèi)的南寧永和大橋（346米下承式鋼管混凝土桁式拱橋）為例，對其各部分桿件的抗震能力和地震破壞指標(biāo)進(jìn)行分析，最終得出該橋能夠抵抗0.677g的地面運(yùn)動加速度，在9度地震作用下，整橋的地震破壞指數(shù)為0.134，部