基于能力譜方法和新?lián)p傷模型的剛架式系桿拱橋抗震設(shè)計.pdf

1、剛架式系桿拱橋是在簡支系桿拱橋體系上發(fā)展起來的新橋型，自二十世紀九十年代以來，該橋型在我國得到了較為廣泛的應用。本論文以模態(tài)靜力推覆作為考察結(jié)構(gòu)非線性能力的手段，探討采用能力譜方法作為橋梁結(jié)構(gòu)非線性地震響應的簡化計算方法，提出一種新的剛度退化和耗能雙參數(shù)地震損傷模型，用于考察橋梁結(jié)構(gòu)地震損傷的指標，對剛架式系桿拱橋的抗震設(shè)計方法進行了探討。具體研究內(nèi)容概括如下： (1)采用模態(tài)靜力推覆方法進行了剛架式系桿拱橋的延性評價，并對側(cè)向

2、力分布模式進行了探討。針對該類橋型高階振型參與程度較高的特點，分別采用模態(tài)靜力推覆方法、水平加速度靜力推覆方法和彈塑性時程方法進行了結(jié)構(gòu)整體延性的計算，以實橋模型為例，驗證了模態(tài)靜力推覆在延性評價中的適用性，評價了剛架式系桿拱橋的縱橋向和橫橋向的位移延性能力。 (2)探討了基于能力譜方法的橋梁地震響應簡化分析方法。對能力譜方法中的幾個關(guān)鍵問題，如計算方法的精度、需求譜的建立以及能力譜方法性能點的求解，進行了較為詳細的分析。然后以

3、剛架式系桿拱橋模型為例進行了地震響應簡化分析。 (3)提出一種基于剛度退化和耗能雙參數(shù)的新的地震損傷模型。通過對既有地震損傷模型的比較分析，提出了基于剛度退化和耗能雙參數(shù)的地震損傷模型。利用取白美國太平洋地震研究中心(PEER)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件的擬靜力試驗和擬動力試驗的結(jié)果，對提出的地震損傷模型進行了驗證，初步探討了橋梁損傷指標和損傷性能目標之間的關(guān)系。 (4)開展了剛架式系桿拱橋的擬靜力試驗研究，并進行了

4、損傷分析。對采用被動分肢墩和普通鋼筋混凝土橋墩的兩榀試件進行了試驗研究，同時，利用剛度退化和耗能雙參數(shù)的損傷模型對試件的損傷發(fā)展進行了定量的計算，結(jié)果表明該損傷模型對試件破壞的全過程有較好的刻畫。 (5)探討了基于損傷模型和能力譜方法的橋梁抗震設(shè)計方法。對橋梁結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計方法中的三個關(guān)鍵問題，即分級的抗震設(shè)防水準、抗震性能目標和地震損傷基于能力譜方法的簡化計算，進行了初步的研究。在此基礎(chǔ)上提出了基于損傷模型和能力譜方法