基于破坏同步性的高桥墩体系抗震设计方法研究

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1、图书分类号：P315工学硕士学位论文基于破坏同步性的高桥激体系抗震设计方法研究蔡》中国地震局工程力学研究所中国•哈尔滨二零一五年五月独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。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果，也不包含为获得中国地震局工程力学研究所或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：签字日期：乂0丨厂

2、“V学位论文版权使用授权书本人完全了解中国地震局工稈力学研究所有关保留、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；本人授权中国地震局工稈力学研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文，允许被查阅和借阅。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）图书分类号：P315单位编码：85406学号:2012250工学硕士学位论文基于破坏同步性的高桥墩体系抗震设计方法研究硕士研究生：蔡友军导师：林均岐研究员申请学

3、位级别：工学硕士学位学科：土木工程专业：桥梁与隧道工程研究方向：桥梁抗震中国地震局工程力学研究所中国·哈尔滨二零一五年五月Master'sDegreeThesisStudyontheseismicdesignmethodofhighbridgepiersystembasedonthedamagesynchronicityMasterCandidate:CaiYoujunTutor:Prof.LinJunqiSubject:CivilEngineeringSpecialty:BridgeAndTunnelEngineeringRes

4、earchField:BridgeSeismicResearchInstituteofEngineeringMechanics，ChinaEarthquakeAdministrationHarbin·ChinaMay,2015摘要摘要随着我国西部路网的建设，对高墩桥梁有着现实的需求。然而，受西部地区地震活动的影响，使高墩桥梁具备合理的抗震能力也是必须要面对的工程问题。近年来高墩桥梁的抗震问题受到各方的关注，但是目前针对高墩桥梁的抗震问题尚未形成一套通用、有效的设计方法。本文将高墩桥梁所有的桥墩视为一个体系，并将此体系作为抗震研究的

5、对象。从破坏同步性的角度研究高、矮墩在地震作用下的破坏差异，以及在此过程中抗震能力的利用情况。在此基础上，试图构建能最大限度发挥桥墩体系抗震能力的设计方法。为了实现该目标，本文主要做了以下几方面研究工作。(1)回顾了高墩桥梁的抗震发展趋势，从区域自然条件以及震损后对整个路网的影响两个方面论述了高墩桥梁抗震研究的必要性。对桥梁结构抗震设计方法的发展历程进行系统地梳理。在此基础上，总结了现阶段高墩桥梁的研究现状；结合桥梁高墩区别于中、矮墩的动力特征，分析了现有的研究所存在的不足。(2)根据现有研究成果，提出了基于破坏同步性的高桥墩体系

6、抗震设计方法。该方法是在基于强度抗震设计的基础上，通过迭代的理念运用增量动力时程分析方法（IDA）及纤维截面分析方法(SFA)实现高、矮墩之间的截面刚度优化。针对具体工程算例，基于OpenSees平台编制了分析程序。(3)为了选取合理的地震动记录，本文运用基于设计谱的双频段控制选波方法，自编Matlab地震动选取程序对国内外3334条地震动记录进行了逐一分析。筛选出了非弹性时程分析所需的地震动记录。(4)在OpenSees程序上，运用本文所构建的方法对工程算例中高、矮在地震作用下的破坏同步性做了定量分析。分析结果表明基于强度的抗震

7、设计不利于桥墩体系抗震能力的充分利用。据此，与基于破坏同步性的桥墩体系的抗震设计方法分析结果对比，验证了本文所构建的抗震设计方法对于充分发挥高墩体系抗震能力是有效的。关键词：高墩;抗震设计;OpenSees;破坏同步性;截面刚度优化IABSTRACTABSTRACTHighpierbridgeswillberequiredpracticallyalongwiththeconstructionofroadnetworkinthewestofourcountry.However,engineersalsohavetoovercomet

8、heharshengineeringconditionsandmakethehighpierbridgeshavereasonableseismiccapacityduetotheearthquakeactivityinwesternregion.