近斷層地震動(dòng)作用下鋼筋混凝土橋墩易損性評(píng)價(jià)

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1、密級(jí)：公開ＳＨＩＪＩＡ之ＨＵＡＮＧＴＩ巨ＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工學(xué)碩壬學(xué)位論文近斷層地震動(dòng)作用下鋼筋混凝±橋壞易損性評(píng)價(jià)ＴｈｅＶｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ乂ｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅ化Ｂｒｉｄｇｅ－ｕａｋｅＭｏＰｉｅｒｓＳｕｂｅｃｔｅｄｔｏＮｅａｒｆａｕｌｔＥａｒｔｈｔｉｏｎｓｊｑ語養(yǎng)單位：主木工程學(xué)曉專業(yè)：橋梁與隧道工程研究生：趙占飛指導(dǎo)教師：艾慶華副教授二〇—＾五年六月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我

2、個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，煉了文中特別加標(biāo)注和致謝的地方夕ｈ論文中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得石家莊鐵道大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名ｐ咬＝朵凍日期；ｙ車關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解石家莊鐵道大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部口送交論文的復(fù)印件和電子版本，允許論文被查閱和借閱，同意學(xué)校將論文加入《中

3、國(guó)優(yōu)秀博碩±學(xué)位論文全文大數(shù)學(xué)據(jù)庫(kù)》和編入《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》。本人授權(quán)石家莊鐵道，可采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文，可Ｗ公布論文的全部或部分內(nèi)容。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）作者簽名：日期：＞＇分導(dǎo)師寐扛七名日期；Ｖ山如９密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文近斷層地震動(dòng)作用下鋼筋混凝土橋墩易損性評(píng)價(jià)TheVulnerabilityAssessmentforReinforcedConcreteBridgePiersSubjectedtoNear-faultEarthquakeMotion

4、s培養(yǎng)單位：土木工程學(xué)院專業(yè)：橋梁與隧道工程研究生：趙占飛指導(dǎo)教師：艾慶華副教授二○一五年六月摘要摘要近斷層地震動(dòng)相比于遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)有著較為明顯的速度脈沖波段，并且伴有強(qiáng)烈地豎向地震動(dòng)，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重震害。為了合理評(píng)估近斷層地震動(dòng)作用下典型鋼筋混凝土橋墩地震易損性，現(xiàn)以一我國(guó)常見公路中等跨徑鋼筋混凝土橋墩為研究對(duì)象，基于OpenSees抗震分析軟件，考慮材料強(qiáng)度的不確定性，采用拉丁超立方抽樣建立了13個(gè)鋼筋混凝土橋墩模型，隨機(jī)與從PEER地震數(shù)據(jù)庫(kù)中挑選的13條具有明顯速度脈沖的近斷層地震記錄組合成“地震動(dòng)-橋墩”樣本。

5、首先通過推導(dǎo)分析，確定了橋墩在完好、基本完好、輕微破壞、中等損傷和嚴(yán)重?fù)p傷狀態(tài)下的位移延性系數(shù)、曲率延性系數(shù)和位移轉(zhuǎn)角等損傷參數(shù)的取值；然后選取8條遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)對(duì)橋墩進(jìn)行非線性時(shí)程分析，分別計(jì)算小震、中震和大震下橋墩響應(yīng)，并與近斷層地震動(dòng)計(jì)算結(jié)果相比較，結(jié)果證明近斷層地震動(dòng)下橋墩損傷明顯大于遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)作用；最后對(duì)13個(gè)分析樣本進(jìn)行水平和豎向地震動(dòng)聯(lián)合作用下的增量動(dòng)力分析，其中豎向地震動(dòng)峰值和水平地震動(dòng)峰值按照等比例增加，建立了墩頂位移延性系數(shù)、墩低控制截面曲率延性系數(shù)和位移角等參數(shù)的易損性曲線，并與遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)作用下易損性曲線

6、進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：近斷層地震動(dòng)作用下的鋼筋混凝土橋墩相比遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)的作用下呈現(xiàn)出更為劇烈的地震響應(yīng)。論文主要包括以下幾方面內(nèi)容：(1)確定了本文所選模型在不同損傷狀態(tài)下的損傷參數(shù)取值；本文選取墩頂水平位移、墩底控制截面曲率和位移角作為描述橋墩在地震動(dòng)作用下達(dá)到完好、基本完好、輕微破壞、中等破壞以及倒塌五種破壞狀態(tài)的損傷參數(shù)，并分別根據(jù)公式推導(dǎo)、靜力彈塑性推覆分析、相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，確定了上述三種損傷參數(shù)在不同破壞狀態(tài)的取值。(2)對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)作用和近斷層地震動(dòng)作用下鋼筋混凝土橋墩的損傷參數(shù)進(jìn)行了比較；根據(jù)增量動(dòng)力分析方法的

7、特點(diǎn)，分別對(duì)選取的近斷層地震動(dòng)記錄與遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)記錄進(jìn)行峰值調(diào)整，對(duì)比驗(yàn)證鋼筋混凝土橋墩在小震(0.1g)、中震(0.2g)、大摘要震(0.4g)三級(jí)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)下的參數(shù)變化，給出對(duì)比分析的結(jié)論。(3)建立了近斷層地震動(dòng)作用下鋼筋混凝土橋墩的易損性曲線基于理論易損性分析方法的概念，給出了近斷層地震動(dòng)作用下的上述三種損傷參數(shù)的易損性曲線，對(duì)鋼筋混凝土橋墩做易損性評(píng)估，為了更好的說明結(jié)果，同樣給出遠(yuǎn)場(chǎng)地震動(dòng)作用下的易損性曲線做對(duì)比驗(yàn)證。關(guān)鍵詞：近斷層地震動(dòng)；鋼筋混凝土橋墩；損傷指標(biāo)；增量動(dòng)力分析；易損性AbstractAbstr

8、actComparedtothefar-fieldgroundmotion,thenear-faultgroundmotionhaveclearlypulsewaveofspeed,andaccompanybystrongverticalgroundmotion,whichtworeasonscausi