基于mopso的rc桥梁全寿命抗震性能多目标优化研究

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1、万方数据基于MOPSO的RC桥梁全寿命抗震性能多目标优化研究政策，对外贸易的不断加深促进了我国经济实力的腾飞和国内基础设施建设的崛起，特别是城市化的不断推进对交通运输系统的依赖性越来越强以及长三角、珠三角和京津地区等经济特区设立：我国桥梁工程技术也相应得到高速发展。据统计，截止2012年底，我国公路桥梁和城市桥梁已建成数目分别为71．3万座和5．8万座，并且伴随着《国家高速公路网规划》的不断推进，数十公里的大型跨海及跨海峡大桥，城市高速梯路桥及城市轻型轨道运输高架桥等超级工程的规划与设计施工，我国公路桥梁技术定会达到空前的广度和发展。我国的桥梁工程无论在设计、施工等

2、技术水平还是建设规模方面，均己跻身世界桥梁设计施工先进国家的行列。20世纪以来至今，世界各地发生了很多次特大地震灾害，对现代桥梁结构造成了严重的直接震害以及间接人员财产损失。如1971年美国的SanFemando地震对该地区一系列生命线工程造成的灾难性后果，1976年我国唐山发生了里氏7．8级大地震造成近几十万人遇难和巨大损失，1989年美国发生里氏7．1级的LomaPrieta地震，1994年美国洛杉矶地区北岭(Northridge)发生了里氏6．6级地震，1995年日本淡路岛北部的阪神(Kobe)发生了里氏7．3级地震造成严重地震灾害，1999年台湾集集发生了里

3、氏7．6级地震，2004年印尼北部的苏门答腊岛海域发生了里氏8．9级地震并引起了强烈的印度洋海啸，2008年我国四川汶川发生了8．0级地震，2011年日本福岛发生了7．0级地震并引发了海啸。生命线工程是灾后维持城市生存功能和对国计民生有着重大影响的工程，其中桥梁为生命线工程中的重要组成部分。这些重大的地震不仅对房屋建筑产生了严重的破坏，同时对生命线工程也造成了毁灭性的破坏和重大的人员伤亡及经济损失。在地震中大量的桥梁发生严重破坏，导致灾后减灾和救援工作被严重的制约。面对地震后桥梁大量受损致使灾后减灾工作进展缓慢的严峻形势，桥梁工程专家们对此进行系统的分析研究，建议了

4、很多非常有效的桥梁抗震设计方法，进一步推动了桥梁抗震的发展，并且在这些方法的基础上提出了桥梁全寿命性能设计的概念，这一概念的提出将桥梁抗震设计提升到了一个崭新的高度。1．1．2桥梁震害分析地震作为一种破坏性很大的自然地质灾害，一定强度以上的地震作用对桥梁工程会造成难以估量的破坏。根据庄卫林等IlJ对2008年我国四川汶川大地震后重灾区沿线的一千六百多座公路桥梁的震害调查表明，强烈的地震作用对桥梁结构的主要破坏表现为桥梁与桥墩错位，桥面因位移太大直接掉落到地面，桥墩发生剪切破坏、开裂，以及桥台填料塌陷等。钢筋混凝土桥梁结构中最重要的部分就是桥墩，也是桥梁抵抗侧向力作用

5、的结构。同时以往大地震中桥梁破坏也表明桥梁在遭受地震时的变形主要集中在下部支撑的桥墩上，并且桥墩一旦破坏就直接导致上部结构的受损甚至垮塌。因此，对桥墩结万方数据大连理工大学硕士学位论文构的抗震设计是桥梁抗震中最重要的环节。文献【2】指出，根据已有的震害调查结果，对用钢筋混凝土建造的桥梁结构中桥墩的主要破坏表现为：①钢筋混凝土保护层脱落、开裂造成局部或贯穿裂缝；②柱体发生屈曲，纵筋完全屈曲，向外突出；③柱体部分或完全剪坏，箍筋外露；④柱体基础发生不均匀沉陷或液化现象，致使坍塌或严重倾斜丧失功能。钢筋混凝土桥墩柱的三种代表性破坏方式为剪切破坏、弯曲破坏和弯剪破坏。具体的

6、钢筋混凝土柱的破坏如图1．1～图1．5。图1．1汶川地震中桥墩遭受破坏Fig．1．1PierdamagedinWenchuanearthquake万方数据基于MOPSO的RC桥梁全寿命抗震性能多目标优化研究图1．2LomaPrieta地震中桥墩遭受破坏Fig．1．2PierdamagedinLomaPrietaearthquake图1．3Northridge地震中桥墩遭受破坏Fig．1．3PierdamagedinNorthridgeearthquake万方数据大连理工大学硕士学位论文图1．4Kobe地震中桥墩遭受破坏Fig．1．4PierdamagedinKobe

7、earthquake图1．5Chi．Chi地震中桥墩遭受破坏Fig．1．5PierdamagedinChi·Chiearthquake上述地震中桥墩的震害严重，凸显了现有的桥梁抗震设计中的一些不足，同时也显示出桥梁工程抗震设计的必要性。对桥梁工程，尤其是钢筋混凝土桥墩柱在地震作用下万方数据基于MOPSO的RC桥梁全寿命抗震性能多目标优化研究的抗震性能的优化设计，对于桥梁结构的安全和可靠有着至关重要的作用。因此，有必要对钢筋混凝土桥墩柱的抗震性能进行更系统、全面的优化设计。同时，经济总量的不断增长以及环境意识的提高，使得人们对环境保护、节能减排等各方面的要求也日益