靜力非線性分析方法用于高墩橋梁抗震性能評價有效性對比分析.pdf

1、非線性動力時程分析法是計算結構非線性地震反應最為精確的方法，但是由于其計算復雜，工作量大，而且計算結果因選擇的地震動不同而表現(xiàn)出一定的差異性，不便于在工程中廣泛應用。Pushover分析法概念簡單，計算簡便。近年來，隨著基于性態(tài)的抗震設計思想的提出而受到學術界的重視。傳統(tǒng)的Pushover分析法采用固定不變的側向加載模式，不能考慮高階振型對結構反應的貢獻及結構屈服以后振型變化的影響。基于結構動力學理論的模態(tài)Pushover分析法(MPA

2、)在一定程度上可以考慮高階振型的貢獻，但仍然采用固定不變的加載模式而不能考慮結構屈服以后振型變化的影響，不能對高階振型貢獻較大的高墩橋梁進行非線性抗震性能評估。為此，本文對MPA法進行改進，并基于OpenSees軟件平臺建立計算模型，檢驗改進方案用于高墩橋梁抗震性能評價的有效性。本文的主要研究內容如下：
　　 (1).在對比各種非線性靜力分析法的基礎上，對MPA法提出改進(簡稱為MMPA法)。針對MPA法不能考慮結構屈服以后振型

3、變化的影響，對MPA法的側向加載模式進行修正；針對高墩橋梁受高階振型影響顯著的特點，在對不同振型進行推覆分析時采用不同的推覆控制點以充分考慮高階振型的貢獻。
　　 (2).基于OpenSees軟件平臺，采用三維彈塑性纖維梁柱單元建立不同墩高的單墩模型作為研究對象，檢驗改進計算方案的適用性。計算結果表明：以30m墩為代表的低墩，其地震反應以一階振型為主，高階振型的影響可以忽略不計，四種不同加載模式都能較好的模擬時程分析結果。以90

4、m墩為代表的高墩，其地震反應受高階振型影響較大，當?shù)卣饎訌姸容^小時，MPA法和MMPA法可以較好的改善計算結果。隨著地震動強度的增大，MPA法的改進效果已不明顯而MMPA法仍能較好的改善計算誤差。高墩在強震作用下，盡管MMPA法的計算精度最高，但與時程分析相比仍然存在一定誤差，有待進一步改進。
　　 (3).以某實際工程中的高墩橋梁為原型，經(jīng)過適當修改作為整橋分析模型，進行Pushover分析和動力時程分析，以檢驗改進方案用于整