文档介绍：北京交通大学
博士学位论文
钢筋混凝土桥梁非线性分析与基于性能的抗震设计
姓名:赵冠远
申请学位级别:博士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:阎贵平
20060601
狽—摘要多种约束混凝土本构模型以及钢筋本构模型的材料库;提出了一种高效的截面弯矩一近年来,在工程抗震领域出现了许多新概念、新理论和新方法,其中基于性能的抗震设计理论是对传统的抗震设计思想的一次重大突破,是世纪工程抗震设计规范的发展方向。本文在继承和发展国内外研究成果的基础上,针对钢筋混凝土桥梁结构基于性能的抗震设计存在的一些关键技术难题,开展了结构非线性分析方法、地震反应分析方法、性能水准的量化指标、地震设防水准、抗震性能目标、基于性能的抗震设计具体实现方法等方面的研究,主要完成了以下工作:⒃谇叭搜芯康幕∩希岢隽烁慕幕谌岫确ǚ窍咝粤褐ピ#饕8慕#提出了简化的截面状态确定方法,大大降低了计算成本以及不收敛的可能性;单元状态的确定不需迭代过程;同时考虑了材料非线性和几何非线性问题。在平台上开发了结构非线性仿真工具箱隽巳鏊憷橹ち吮疚母慕ピ5挠行浴⒃贜中实现了钢筋混凝土结构的非线性静动力分析功能,开发了包含曲率分析方法;开发了滞回关系模型库,包括双线性模型、刚度退化滞回模型、三参数滞回模型和光滑滞回模型;通过算例验证了糜诟纸罨炷两构非线性静动力分析的有效性。⑾低潮冉狭艘延械母纸罨炷两峁沟卣鹚鹕四P停訮ú问卣鹚伤模型和低周疲劳损伤模型进行了基准研究。⒂τ没炷裂褂Ρ浜透纸罾Ρ涠ㄒ辶烁纸罨炷燎帕旱男阅芩迹帕旱性能水准分为完全运营、有限运营和接近倒塌三个等级,对于接近倒塌性能水准还考虑了地震累积损伤影响;给出了悬臂桥墩的截面应变和墩顶位移之间的计算公式。⒂τ霉嬖蚧突睾哪芟凳岢隽饲哦盏卣鹚鹕说募蚧扑惴椒ǎ毓榉治龅玫了四类场地的规则化滞回耗能系数谱。⒙凼隽司擦Φ苄苑治龇椒ǖ睦砺刍⒎治霾街琛⒉嘞蚝稍胤植寄J胶徒峁目标位移的确定方法,重点研究了等延性地震需求谱的问接构造方法,通过统计回归
⑻岢隽烁纸罨炷燎帕夯谛阅芸拐鹕杓频牡卣鹕璺浪肌⑿阅苣勘辍⒎治龇法及设计流程,设计过程分为五个基本步骤:概念设计、常遇地震下强度设计、设计地震下基于位移的设计、罕遇地震下基于位移的设计和抗震构造措施设计。通过一座桥梁的抗震设计实例,演示了本文方法的具体操作过程和可行性。【关键词】钢筋混凝土;桥梁;非线性分析;基于性能的抗震设计;性能目标分析得到了四类场地强度折减系数谱。一
狽———蹴瓵籅甌琒..,.,
甌琾.,.琣.,,【】,甀痵,篺,甆琹甋甋..,——女
签名:星盆童日期:璺兰:签名:垒互圣萑掌冢鸿范:签名:ニ壳踩掌冢后创造性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教学机构的学位或证书而使用过的材料。与我一起工作的同志对本研究所做的任何贡献已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
论第一章绪,简称砺坌赂拍頜,这是工程抗震史上的选题背景及意义上世纪年代以来世界上发生的几次破坏性地震震害表明,按照现行抗震设计方法设计的结构物发生地震倒塌的概率很小,地震所造成的人员伤亡数量显著下降,,,,直接经济损失约诿涝狪;,震后恢复重建工作耗费近亿美元晡夜ㄍ寮疢级地震,造成人死亡和耸苌耍盟鹗Ы亿美元S胝饧复蔚卣相比,,当前以保障人员生命安全为目标的结构抗震设计方法,基本上能够保证结构在大震作用下不发生整体倒塌的危险,但在中小强度地震下结构由于丧失正常使用功能从而引起的经济损失却非常巨大。随着社会工业化进程的加快和物质文明的迅猛提高,业主或社会团体对一些重要结构物在地震中性能提出了更高的要求,当前的抗震设计方法已经不能满足这种需求。就建筑结构而言,一些内部装修费用比较昂贵或安装了重要设备缇芤瞧鳌⑼ㄑ渡璞傅的建筑物,即使在中小强度地震下结构构件发生很小的弹塑性变形或损伤,都可导致内部装修破损或重要设备损坏从而造成正常商业行为的中断,由此所造成的直接和间接经济损失要远远大于建筑物土建结构自身的费用;而就作为