橋梁結構地震易損性分析理論與實踐

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 基于性能的抗震設計的基本意義 1
1.2 基于性能的抗震設計理論與結構地震易損性分析的關系 3
1.3 地震易損性分析方法的研究現狀 3
1.3.1 地震易損性的經驗分析法 4
1.3.2 易損性的理論分析法 6
1.3.3 結構地震破壞準則的相關研究 8
1.4 橋梁結構的失效模式分析 10
1.4.1 連續(xù)梁橋的主要失效模式 10
1.4.2 橋梁抗震研究現狀及不足 11
參考文獻 13
第2章 地震動輸入選擇方法及實例 19
2.1 引言 19
2.2 地震動隨機過程的描述 20
2.2.1 地震動三要素 20
2.2.2 地震動加速度時程的表述方法 25
2.3 人工地震波的合成 26
2.3.1 人工地震動三角級數合成法 26
2.3.2 利用小震記錄合成人工地震波 28
2.4 雙參數天然地震波選擇及調整方法 30
2.4.1 第一對比參數橋梁自振周期對比區(qū)間 31
2.4.2 第二對比參數反應譜高頻段對比區(qū)間 33
2.4.3 雙參數的基本定義 33
2.4.4 多種選波方法計算示例 34
參考文獻 41
第3章 基于性能的橋梁結構地震易損性分析方法 43
3.1 引言 43
3.2 典型橋梁彈塑性模型的建立 45
3.2.1 典型公路橋梁的結構形式 45
3.2.2 典型橋梁非線性邊界條件 49
3.2.3 橋梁的動力計算模型示例 53
3.3 橋梁結構損傷指標的量化分析 54
3.3.1 橋墩墩柱彎曲破壞量化分析方法 54
3.3.2 曲率延性的定義及圓形柱式橋墩彎曲破壞量化指標 56
3.3.3 圓形柱式橋墩剪切破壞 64
3.3.4 以保障通行為目標的橋梁性能水平限值的確定方法 69
3.4 橋梁結構地震易損性分析及計算示例 71
3.4.1 拉丁超立方抽樣方法 71
3.4.2 結構材料參數的不確定性 72
3.4.3 地震動輸入的不確定性 75
3.4.4 橋梁結構的概率地震分析 76
3.4.5 基于設防水準的橋梁易損性分析 80
3.4.6 橋梁結構地震易損性分析簡化方法 83
參考文獻 87
第4章 基于性能的隔震橋梁結構地震易損性分析 90
4.1 引言 90
4.2 鉛芯橡膠支座的力學性能 92
4.2.1 鉛芯橡膠支座的等效線性化模型 92
4.2.2 鉛芯橡膠支座的滯回模型 94
4.3 隔震橋梁的設計特點 95
4.3.1 橋墩與隔震層的剛度組合 96
4.3.2 隔震支座對橋梁自振周期的影響 97
4.4 橋梁的隔震改造 99
4.4.1 對普通橋梁進行隔震改造 99
4.4.2 隔震橋梁抗震性能分析 101
4.5 隔震橋梁結構地震易損性分析 111
4.5.1 支座剪應變概率需求分析 111
4.5.2 橋墩位移概率需求對比分析 114
4.5.3 橋梁結構地震易損性對比分析 116
4.6 設置高阻尼橡膠支座的橋梁結構地震易損性分析 118
4.6.1 高阻尼橡膠支座的基本性能 119
4.6.2 高阻尼橡膠支座剪應變概率需求分析 121
4.6.3 采用高阻尼橡膠支座的橋梁結構地震易損性分析 124
4.7 隔震橋梁與非隔震橋梁結構抗震性能及費效比分析 125
4.7.1 隔震橋梁與非隔震橋梁結構抗震性能對比分析 126
4.7.2 橋梁結構地震易損性對比分析 129
4.7.3 不同改造方法費用效益分析 131
參考文獻 133
第5章 基于性能目標的橋梁結構抗震設計方法 136
5.1 橋梁地震作用水平的研究 136
5.1.1 對現行規(guī)范規(guī)定的地震作用水平的理解 136
5.1.2 多水準地震作用水平的提出及與現行規(guī)范的銜接 139
5.2 橋梁結構整體抗震設防目標 141
5.2.1 橋梁結構整體抗震性能目標的定義 141
5.2.2 橋梁墩柱抗震性能指標的量化 142
5.3 基于位移的橋梁結構抗震設計方法和能力評估 144
5.3.1 基于位移的橋梁結構抗震設計方法 144
5.3.2 基于位移的橋梁結構抗震能力評估 145
參考文獻 150
第6章 橋梁結構失效模式的識別方法與計算理論 151
6.1 失效模式的識別方法 151
6.1.1 荷載增量法 151
6.1.2 分枝-約界法 152
6.1.3 β約界法 154
6.2 失效模式的統(tǒng)計分析方法 156
6.2.1 加權秩和比的統(tǒng)計分析方法 156
6.2.2 結構體系的*弱失效模式 157
6.2.3 統(tǒng)計意義的失效模式與結構*弱失效模式的區(qū)別 158
6.3 隔震連續(xù)鋼箱梁橋的地震失效模式及算例 159
6.3.1 ABAQUS非線性建模 159
6.3.2 材料本構關系的確定 162
6.3.3 地震動的選取 165
6.3.4 鉛芯橡膠支座失效的判斷 165
6.3.5 橋墩墩柱失效的判斷 166
6.3.6 橋墩能力參數的確定 166
6.3.7 統(tǒng)計結果分析 169
6.3.8 *弱失效模式分析 170
6.4 橋梁支座轉動及阻尼器對橋梁失效的影響規(guī)律 172
6.4.1 隔震支座受彎性能 173
6.4.2 選用的地震動 178
6.4.3 鉛芯橡膠支座剪切變形、轉角與彎矩 180
6.4.4 橋梁墩底軸力、轉角、彎矩、剪力 185
6.4.5 阻尼器的應用 194
參考文獻 198