近海环境下RC刚构墩时变地震易损性分析

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1、学校代码10459学号或申请号201512212619密级公开硕士学位论文近海环境下RC刚构墩时变地震易损性分析作者姓名：牛欢导师姓名：李杰副教授梁岩副教授学科门类：工学专业名称：结构工程培养院系：土木工程学院完成时间：2018年3月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTime-DependentSeismicFragilityAnalysisofRCRigidFrameBridgePiersunderOffshoreEnvironmentByNiuHuanSupervi

2、sor：AssociateProf.LiJieAssociateProf.LiangYanStructuralEngineeringSchoolofCivilEngineeringMarch2018学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：日期：2018年3月25日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成

3、的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：日期：2018年3月25日摘要摘要近年来，随着我国对基础设施建设事业的不断投入，近海桥梁建设日益繁荣。由于近海桥梁

4、处于盐腐蚀环境中，随着服役期的增长，其耐久性损伤问题不断增多，其中氯离子侵蚀引发的桥梁结构性能退化问题尤为突出。我国部分桥梁处于地震多发地区，作为桥梁结构中重要的延性构件——桥墩若发生耐久性损伤，不仅会影响桥梁在全寿命服役期内的正常运营，而且将导致桥梁在遭遇地震作用时出现更大的损伤破坏，使得结构无法达到预定的抗震设防目标。本文针对近海RC刚构墩的时变地震易损性分析所做的主要工作如下：（1）利用氯离子对钢筋混凝土结构的腐蚀机理，分析钢筋混凝土材料力学性能的时变劣化规律。采用OpenSees建立近海RC刚构墩的有限元模型，并考虑氯离子侵蚀对模型中材料本

5、构关系的影响，为桥墩的地震易损性研究提供时变参数。（2）对桥墩分别进行动力时程分析和弯矩—曲率分析，研究不同服役期桥墩的抗震性能。分析表明：桥墩抗弯承载力随服役期的延长而下降，其位移需求则呈现相反的趋势。（3）选取符合场地条件的160条真实地震动记录，利用能力需求比模型分析了不同服役时间的桥墩在主震作用下的易损性。分析表明：在轻微损伤状态下，桥墩的地震易损性受服役时间的影响不大，而在中等损伤、严重破坏以及完全倒塌这三种状态下，桥墩的地震易损性随服役时间的延长则有显著提高。（4）根据Gutenberg-Richter法则和Joyner-Boore经验

6、公式构造出160条重复式主余震序列，并基于能力需求比模型研究了余震作用对不同服役时间下桥墩的地震易损性影响。分析表明：在轻微损伤状态下，桥墩的地震易损性受余震作用的影响较小，而在中等损伤、严重破坏以及完全倒塌这三种状态下，桥墩的地震易损性受余震影响而显著提高。关键词：桥墩、耐久性、地震易损性、主余震序列IAbstractAbstractInrecentyears,withtheincreasingstrengthofinfrastructureconstructioninChina,theconstructionofOffshoreBridgeEn

7、gineeringisbecomingmoreandmoreprosperous.Atthesametime,withtheincreaseofitsserviceperiod,thedurabilitydamageofoffshorebridgesisalsoincreasing.Thedegradationofbridgestructurecausedbychlorideionisparticularlyprominent.Inearthquakeproneareas,asanimportantcomponentofthepierductili

8、tyinbridgestructureinthecoastalenvironmentincaseofdurabilityd