橋梁結(jié)構(gòu)震害預(yù)測方法比較研究.pdf

1、橋梁結(jié)構(gòu)是生命線工程的關(guān)鍵組成部分，在地震發(fā)生后的緊急救援和抗震救災(zāi)、災(zāi)后重建中起著非常重要的作用。強(qiáng)烈地震可能導(dǎo)致橋梁受到嚴(yán)重?fù)p傷或倒塌，造成交通中斷，使抗震救災(zāi)工作受阻，以致造成生命和財(cái)產(chǎn)的更大損失，使震害程度擴(kuò)大。事實(shí)表明，世界上由于地震襲擊而毀壞的橋梁的數(shù)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于因風(fēng)振、船撞等其他原因而破壞的橋梁。因此，研究橋梁的震害情況以及提前預(yù)測橋梁的震害情況，對于抗震救災(zāi)及災(zāi)后重建有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文正是建立在此基礎(chǔ)上，研究了

2、近年來橋梁震害預(yù)測的幾種常用方法，并進(jìn)行了現(xiàn)實(shí)橋梁結(jié)構(gòu)的比較研究。 本文主要選用基于經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的方法(其中包括朱美珍方法、久保慶三郎方法、日本土木工程學(xué)會(huì)方法、I．G．Buckle方法)，Pushover分析方法以及遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法，等三種方法進(jìn)行橋梁震害分析。 經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)的方法是橋梁結(jié)構(gòu)抗震安全性評價(jià)的定性分析方法，本文選取具有代表性的久保慶三郎方法、朱美珍方法、日本土木工程學(xué)會(huì)方法以及I．G．Buckle方法，采用其

3、中兩種或兩種以上方法進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)抗震安全性能評價(jià)，當(dāng)其結(jié)果存在差異時(shí)，可依據(jù)橋梁重要性不同，通過工程綜合判斷或分析來確認(rèn)其具體震害結(jié)果。 在簡單回顧結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法發(fā)展的幾個(gè)歷史階段即靜力法，反應(yīng)譜法，時(shí)程分析方法時(shí)，重點(diǎn)介紹靜力非線性分析方法(Pushover方法)，并將其運(yùn)用到橋梁震害性能研究，利用idarc程序得出能力譜曲線，判斷出橋梁在不同地震烈度下的破損極限狀態(tài)，從而得出該方法用于橋梁震害研究的可行性。 本文將

4、遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，從而建立了一種高效的、實(shí)用的橋梁震害預(yù)測方法。根據(jù)遺傳算法具有局部尋優(yōu)的特點(diǎn)，為避免BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)陷入局部極小值，本文將二者結(jié)合起來形成GA-BP混合算法，以GA優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值和閥值，對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練。在大量收集梁式橋震害資料的基礎(chǔ)上，將此算法引入橋梁的震害預(yù)測中，并與傳統(tǒng)的單獨(dú)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比較，結(jié)果表明該方法能夠有效、準(zhǔn)確的對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行震害預(yù)測。 最后選用唐山大地震中的灤縣灤河橋與勝利橋兩個(gè)震