橋梁在地震作用下?lián)p傷破壞和倒塌機(jī)理研究.pdf

1、鋼管混凝土拱橋和剛構(gòu)橋在我國的公路交通和城市交通中的建設(shè)比較多，其在強(qiáng)烈地震作用下，可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞甚至倒塌，給國家和人民造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，所以橋梁地震損傷破壞倒塌機(jī)理和抗震能力評(píng)估方法的研究具有重要的理論意義和使用價(jià)值。本文以有限元軟件為工具，采用數(shù)值分析和理論研究相結(jié)合的方法，對(duì)鋼管混凝土拱橋和剛構(gòu)橋的抗震能力、倒塌機(jī)理、地震破壞評(píng)估理論和方法開展了研究，主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：
　　 1.根據(jù)鋼管混凝土

2、拱橋的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定鋼管混凝土拱橋各部件如鋼管混凝土拱肋弦桿、腹桿、橫向聯(lián)系、吊桿、吊桿橫梁以及橋面縱梁等部分的破壞模式，求出比例極限和強(qiáng)度極限以及相應(yīng)的變形值。
　　 2.基于強(qiáng)度和延性理念，提出鋼管混凝土拱橋抗震能力評(píng)估的新方法，以有限元軟件為工具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，求出小震作用（六度）、重力代表值作用各部件桿件內(nèi)力，并根據(jù)破壞模式計(jì)算破壞強(qiáng)度，求出結(jié)構(gòu)加速度系數(shù)αc，通過延性比計(jì)算延性容量，根據(jù)延性容量得出地震作用折減

3、系數(shù)Fu，最后得出結(jié)構(gòu)抵抗地面運(yùn)動(dòng)加速度，即鋼管混凝土拱橋的抗震能力。
　　 3.以廣西境內(nèi)的隆安花周大橋（129米單圓管鋼管混凝土拱橋?yàn)槔瑢?duì)其拱肋進(jìn)行抗震能力評(píng)估，得出該橋抵抗最大地面運(yùn)動(dòng)加速度為0.22g，即能抵抗8度地震，滿足抗震設(shè)防的要求。
　　 4.在鋼管混凝土拱橋各部件破壞模型的基礎(chǔ)上，研究了地震破壞準(zhǔn)則，根據(jù)各部件的特點(diǎn)分別建立了地震破壞評(píng)估模型，得出相應(yīng)的破壞評(píng)估指標(biāo)，最后綜合成整橋的地震破壞指標(biāo)。<

4、br>　　 5.基于模糊理論的基礎(chǔ)上，利用層次分析法建立了鋼管混凝土拱橋地震破壞的模糊綜合評(píng)估系統(tǒng)。以各部件的桿件的地震破壞指標(biāo)為底層指標(biāo)，各部件的地震破壞指標(biāo)為中間層指標(biāo)，整橋的地震破壞指標(biāo)為目標(biāo)層。
　　 6.以廣西境內(nèi)的南寧永和大橋（346米下承式鋼管混凝土桁式拱橋）為例，對(duì)其各部分桿件的抗震能力和地震破壞指標(biāo)進(jìn)行分析，最終得出該橋能夠抵抗0.677g的地面運(yùn)動(dòng)加速度，在9度地震作用下，整橋的地震破壞指數(shù)為0.134，部