城市橋梁地震碰撞分析及抗震性能評估.pdf

1、城市橋梁是城市交通網(wǎng)絡(luò)的樞紐工程,建設(shè)成本高,一旦遭到地震破壞,不僅會導(dǎo)致嚴重的交通癱瘓和巨大的經(jīng)濟損失,而且其震后修復(fù)極其困難,因此,城市橋梁的抗震防災(zāi)問題日益受到學(xué)術(shù)界和工程界的高度重視。近代幾次大地震表明,地震時橋梁大多因發(fā)生碰撞而引發(fā)破壞、落梁甚至坍塌等嚴重災(zāi)害。因此,本文系統(tǒng)開展城市橋梁地震碰撞分析及抗震性能評估,以期建立城市橋梁防碰撞設(shè)計與抗震性能評估方法,提高城市橋梁的抗震安全性,具有重要的理論意義和工程價值。主要創(chuàng)新工作

2、與成果有:
　　 (1)地震作用下城市橋梁防鄰梁碰撞臨界安全距離的影響因素及計算方法研究。針對城市高架橋,采用基于隨機振動理論和虛擬激勵法,詳細分析了分別考慮和同時考慮地震動空間差動效應(yīng)和土-基礎(chǔ)相互作用效應(yīng)對防鄰梁碰撞臨界安全距離的影響;針對城市立交曲線橋,采用數(shù)值模擬試驗,詳細分析了不同地震動輸入方向、曲率半徑和鄰梁周期比等對防鄰梁碰撞臨界安全距離的影響;從而建立了城市橋梁防鄰梁碰撞臨界安全距離的計算方法。
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3、2)地震作用下城市橋梁防墩梁碰撞臨界安全距離的影響因素及計算方法研究。針對城市多層立交橋,將墩梁碰撞形式分為三類,第一類是上、下層均為直橋,第二類是下層為直橋、上層為曲線橋,第三類是上、下層均為曲線橋。通過數(shù)值模擬,詳細分析了地震動輸入方向、上下層結(jié)構(gòu)斜交角度、曲線橋曲率半徑以及上下層橋梁周期比等對防墩梁碰撞臨界安全距離的影響,并通過回歸分析給出了影響規(guī)律的數(shù)學(xué)表達式,從而建立了城市橋梁防墩梁碰撞臨界安全距離的計算方法。
　　

4、(3)強震作用下城市橋梁鄰梁和墩梁碰撞響應(yīng)分析及控制研究。以天津市快速路工程中的某大型立交橋為研究對象,詳細分析了城市立交曲線梁橋在強震作用下的鄰梁和墩梁碰撞響應(yīng)及其特征以及地震動輸入方向等對鄰梁和墩梁碰撞響應(yīng)的影響,同時分析了鄰梁和墩梁碰撞對橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響以及在鄰梁和墩梁碰撞部位安裝粘滯阻尼器對碰撞響應(yīng)的控制效果,從而建立了城市橋梁防地震碰撞設(shè)計方法。
　　 (4)城市橋梁抗震性能評估方法研究。針對城市橋梁,詳細分析了