文档介绍：摘要
摘要
桩一土一结构相互作用问题一直是桥梁抗震研究中的难点。城市轨道交通
桥梁作为轨道交通的一个重要组成部分,其抗震安全性的研究是个至关重要的
课题。本文主要对考虑桩一土相互作用的轨道交通桥梁动力特性和抗震性能进
行了分析,将分析方法应用到轨道交通高架桥梁系统中,利用一种基
于分析的桥梁抗震能力评估方法对轨道交通桥梁在特定地震动下的破
坏状况进行预测评估。主要做了以下几点工作
本文介绍了考虑桩一土相互作用的改进模型及其参数确定方
法,采用改进的模型建立了考虑桩一土相互作用的轨道交通桥梁的分析
模型,模型中考虑了桥梁长钢轨对桥梁的纵向约束作用以及高架桥系统后继结
构的影响。在此基础上探讨了考虑桩一土相互作用的轨道交通桥梁动力特性和
抗震性能。
本文对近年来国内外广泛关注的分析方法进行了介绍,讨论了
侧向荷载的分布方式和几种能力谱方法,介绍了考虑桩一土相互作用的推倒分
析加载模式及其相应的修正能力谱法。由于轨道交通行车密度大,地震时轨道
交通车辆在桥上行驶的概率也较大,因此轨道交通高架桥抗震验算应分别按有
车、无车进行验算,本文对这两种情况均做了分析。
论述了一种基于分析的桥梁抗震能力评估方法的基本原理、抗
震性能参数和地震损伤模型的选择,研究了损伤指数的简化计算方法,给出了
桥梁抗震能力评估方法的具体实施步骤讨论了结构震害等级划分的原则及其
标准,指出震害等级的划分只是一种定性的描述,不能精确地反映结构在地震
中的破坏程度论述了结构震害等级与损伤指数的对应关系,并参照建筑结构,
给出了桥梁震害等级与损伤指数的关系。
关键词轨道交通高架桥,桩一土相互作用,方法,抗震能力评估
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学位论文作者签名邵龟
沙夕年子月冲日
第章绪论
第章绪论
引言
城市轨道交通具有运量大、速度快、安全可靠以及与其它交通干扰少等优
点,将成为我国大中城市解决交通拥挤的首选方式。我国目前已经有座超过
百万人口的城市在积极修建或筹建城市轨道交通,拟建线路总长已经超过公
里,规划线路总长超过公里。因此轨道交通桥梁的抗震研究有着十分重
要的意义。
桥梁抗震分析方法的变迁
静力法
该理论假设结构各个部分与地震动具有相同的振动,结构因地震作用引起
的惯性力等于地面运动加速度与结构总质量的乘积。将地震力视为作用在结构
上的静力,将结构在地震作用下的动力响应看作是静力响应。对于地面运动的
强弱、场地条件的好坏、结构的重要与否等因素,通常在地震荷载中以一个系
数的大小来反映。
反应谱法
加州理工大学的教授在年提出结构在瞬时冲击荷载作
用下的反应将随其固有周期的改变而改变,由此产生了反应谱的概念。这一理
论考虑了结构动力特性与地震动特性之间的动力关系,又保持了原有静力理论
的形式。该方法早在上世纪年代就广泛为各国规范所采用,而且至今仍然是
我国和世界上许多国家结构抗震设计规范中地震作用计算的理论基础。
动力时程分析法
动力时程分析针对某一地震动,直接从结构在地震作用下的振动微分方程
入手,采用数值方法从时域或频域中求解振动微分方程的数值解,进而求得结
构在整个地震过程中内力、位移响应随时间变化的关系。动力时程分析考虑了
结构体系和地震动本身的动力特性,以及构件材料、大位移引起的几何改变,
地基土壤、桥梁支座、伸缩缝、挡块等边界及连接单元的诸多非线性特征,同
第章绪论
时能够解决多点激励的问题。