高速铁路桥梁近断层地震易损性分析

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1、密级：公开工学硕士学位论文高速铁路桥梁近断层地震易损性分析Seismicfragilityanalysisofhigh-speedrailwaybridgesubjectedtonear-faultgroundmotions培养单位：土木工程学院专业领域：结构工程学生姓名：王冠校内导师：杜彦良教授二〇一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用

2、过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要我国地震断裂带分布广泛，高速铁路的建设

3、会不可避免的处于断层附近。近年来越来越多的专家学者加强了对近断层地震作用下公路桥梁的抗震研究，而关于高速铁路桥梁在这一方面的研究还相对较少。减隔震技术被证明是一种有效的抗震手段，能够最大限度的减小结构的损伤，但是诸多学者对其抵御近断层地震动的可行性持不同观点。因此，研究近断层地震下高速铁路桥梁以及采用减隔震技术的高速铁路桥梁的抗震性能具有重要的现实意义。本文对高速铁路桥梁进行了近断层地震的易损性分析，提出了一种新型限位型减隔震支座，并以新型支座为例，对减隔震高速铁路桥梁进行了近断层地震易损性分析，进而评估了减隔震设计思想对于高速铁路桥梁抵御

4、近断层地震的有效性。主要研究内容如下：(1)对近、远场地震作用下的高速铁路桥梁进行了地震易损性分析。基于IDA方法建立了近、远场地震数据库，比较了高速铁路桥梁在近断层地震和远场地震作用下的易损性曲线，并得出了相应的结论：峰值加速度PGA相同时，与远场地震相比，近断层地震的破坏性更强，具有更大的危害性，抗震设计时应考虑近断层效应；从近断层地震动自身特征出发，在相同的地震强度下，与前方向效应相比，滑冲效应更具有破坏性；为预防超烈度地震尤其是近断层超烈度地震，应提高相应地区的抗震设防烈度。(2)为分析采用减隔震技术的高速铁路桥梁的抗震性能，提出了

5、一种新型限位型减隔震支座。新型支座以传统的盆式支座为基础，将减隔震技术和限位功能集成于一体。对新型支座进行了足尺模型试验，提出了其数值模型，并对支座的主要参数进行了敏感性分析，得出以下结论：新型支座集成减隔震和限位功能方便了设计和施工，降低了成本，且支座将地震易损部件模块化，易于震后的修复；新型支座具有良好的减隔震和限位效果；实际应用中，可以结合结构的设计和施工特点，优化支座参数，以取得更好的减隔震和限位效果。(3)对采用上述新型支座的高速铁路桥梁进行了近、远场地震易损性分析。对比了高速铁路桥梁和减隔震高速铁路桥梁的易损性曲线，结果表明：相

6、同地震强度时，新型限位型减隔震支座能够有效地减少高速铁路桥梁的地震响应，且新型限位型减隔震支座对近断层地震的作用效果更为显著。高速铁路桥梁可以采用新型限位型减隔震支座等相应的减隔震措施以保障高速铁路桥梁的地震安全性。关键词：高速铁路桥梁；近断层地震；减隔震；易损性分析；限位型支座AbstractThehigh-speedrailwaysareconstructedinevitablynearseismicfaultzoneswhicharewidelydistributedinChina.Inrecentyears,moreandmores

7、tudieshaveconcentratedontheseismicbehaviorofhighwaybridgesunderthenear-faultearthquakes.However,theresearchesonhighspeedrailwaybridgesarefew.Asaneffectiveanti-seismicmethod,seismicisolationcanminimizethestructuraldamage.Butmostofscholarsholddiverseviewsonthefeasibilityofse

8、ismicisolationtoresistthenear-faultgroundmotions.Therefore,itisofgreatpracticalsignifican