強震作用下高架橋梁非線性損傷和抗震性能評估.pdf

1、作為社會經濟發(fā)展的重要基礎設施,橋梁不僅承擔著連接交通干線的重要紐帶作用,同時在人口日益增多、城市交通壓力越來越大的城市中扮演的角色也越來越重要。近些年來,地震災害的不斷發(fā)生給橋梁結構帶來了嚴峻考驗。在強地震作用下,橋梁結構進入非線性階段,破壞過程十分復雜。由于目前對于這些問題的研究不足,因此通過研究了解高架橋梁在強震作用下的非線性損傷演化規(guī)律,建立高架橋梁的損傷評估方法和其抗震性能評估十分必要,對于提高我國橋梁結構的防災能力具有一定的

2、意義。
　　本文通過OpenSees建立高架橋梁非線性有限單元模型,采用非線性動力分析方法,評估橋梁在強震作用下的損傷狀態(tài)。主要研究內容和結論如下:
　　(1)建立了高架橋梁三維非線性有限元分析模型,重點考慮了橋梁主要構件支座、橋臺、橋墩和主梁等的建模方法;
　　(2)在已有的研究成果和文獻資料整理分析的基礎上,確定了高架橋梁橋臺、支座、橋墩的損傷模型,并且針對不同損傷狀態(tài)用損傷指標量化表示。根據(jù)基于位移的抗震思想,在

3、本文中橋臺和支座采用位移延性作為損傷指標,橋墩以曲率延性比作為損傷指標;
　　(3)采用非線性動力(IDA)分析方法,分析橋梁在強震作用下的損傷演化過程,繪制出地震動譜加速度與構件損傷指標的IDA曲線。通過分析表明,高架橋梁在強震作用下,支座的破壞最為嚴重,橋墩次之,而橋臺是不易發(fā)生嚴重損傷的;
　　(4)在已有的構件損傷指標的基礎上,提出高架橋梁的整體損傷判斷方法。通過構件的組合判斷整體損傷狀態(tài),并且最終結果選取最不利判斷