地面運動特性對典型橋梁結構地震需求的影響研究.pdf

1、多年來，國內外地震工程界存在著一個嚴重缺陷，即地震學與結構抗震兩者之間缺乏聯(lián)系。而且，隨著基于性能的地震工程學(PBEE)和抗震設計(PBSD)理論的出現(xiàn)以及不斷發(fā)展，地震學的重要性日益凸顯?；谛阅艿牡卣鸸こ虒W和抗震設計理論的第一個重要階段就是地震危險性分析，其結果將被直接應用于下面的各個階段和模型。只有選擇具有合理地震動特性的地面運動，符合實際地震災害環(huán)境，才能使計算結果如概率地震需求、易損性曲線等更加真實、可信，從而作為結構設計、

2、分析和加固等的重要依據(jù)?；谝陨媳尘?，本文結合單墩和梁橋結構特點，系統(tǒng)地研究了地面運動特性對其地震反應及概率地震需求的影響，提出了可以考慮頻譜特性和持時的優(yōu)化選波策略，并對選擇合理的地面運動強度參數(shù)(IM)提出建議。上述策略和建議可以使計算結果更加符合實際地震災害環(huán)境，能夠顯著提高概率地震需求模型、工程需求參數(shù)(EDP)危險性曲線以及易損性曲線等的精確性以及計算效率。綜合起來，本文主要做了以下幾部分工作：
　　 (1)在查閱大量

3、國內外文獻的基礎上，對地震學、與工程抗震關系密切的地震動特性、概率地震危險性分析、橋梁抗震設計理論、基于性能的地震工程學和橋梁抗震設計、橋梁結構地震易損性分析等方面的發(fā)展研究現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)的回顧與總結。
　　 (2)采用彈塑性纖維梁柱單元建立具有不同周期的墩柱計算模型，其周期范圍可以覆蓋整個反應譜的三個重要區(qū)段，即峰值平臺段、下降段和平穩(wěn)段。通過IDA分析，深入討論了不同的地震動特性特別是三要素(幅值、頻譜特性和持時)對于不同周

4、期的各墩柱模型不同工程需求參數(shù)的影響，揭示出具有不同動力特性的橋墩結構對于不同地震動特性的敏感度。
　　 (3)采用具有典型結構的連續(xù)梁橋作為分析對象，選擇合理的工程需求參數(shù)，將墩柱模型的分析結論推廣到梁橋結構。通過IDA分析和各種概率統(tǒng)計方法，著重分析地面運動三要素對于梁橋結構地震反應和概率地震需求的影響，確定不同要素對于不同構件、不同工程需求參數(shù)的影響程度。在此基礎上，說明在選擇地面運動時，必須要考慮到頻譜特性和持時，并對梁