考虑冲刷作用的大跨钢管混凝土拱桥地震易损性评估

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshixiaomihu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着施工技术的日益成熟以及桥梁跨度逐渐增大的趋势,钢管混凝土拱桥具有众多优势被广泛运用于工程中。事实上钢管混凝土拱桥在服役期间,安全性受到许多因素影响,其中水流的冲刷作用对钢管混凝土拱桥的影响较大,冲刷使得桥梁部分桩基裸露,失去水平约束力,由于拱肋水平推力的存在,导致拱脚处更容易发生相对位移。另一方面,地震对于钢管混凝土拱桥的安全性也带来巨大挑战,地震发生时释放出巨大能量,对桥梁结构造成严重影响,另外桥梁对于灾后重建起着不可替代的作用。我国大部分地区位于地震带区域,部分建立于震区的跨海大桥更是承受着地震和冲刷的双重危害。对地震和冲刷作用如何进行科学有效的评估成为当前桥梁领域的热门话题。选用一种合适的损伤评估方法对于数据的精度至关重要,传统的桥梁损伤评估方法仅采用几条地震波进行计算,不能充分考虑地震动的不确定性,为获得精确的结果带来不便,桥梁地震易损性方法的提出充分考虑了地震动的不确定性,直接有效地给出桥梁在不同强度地震作用下的损伤概率,被国内外学者广泛使用。基于上述,本文以基于性能的抗震设计原则为指导,采用桥梁构件地震易损性评估方法,研究冲刷作用对飞燕式钢管混凝土拱桥在地震作用下的易损性的影响。具体研究内容如下:(1)以一座大跨飞燕式钢管混凝土拱桥为研究背景,详细阐述课题的研究背景及意义,分析国内外学者对于地震、冲刷和桥梁易损性的研究现状。(2)采用Midas/Civil有限元分析软件,考虑材料非线性,采用纤维截面建立钢管混凝土拱桥有动力有限元模型,对模型动力特性进行分析。(3)采用非线性时程分析法对本桥进行内力和位移分析,得出构件在地震作用下的最大响应及时程位移,确定了本桥各构件的抗震薄弱位置。(4)阐述地震动强度指标的选取原则,并根据原则选取50条合适的地震波,详细介绍了桥梁构件地震易损性理论及分析流程,参考以往国内外研究,确定了本桥各构件的损伤指标并对其进行量化。在此基础上建立拱桥在自重和地震作用下的各构件易损性曲线并进行分析。(5)详细介绍了冲刷作用的类型及机理,对比中美桥梁规范冲刷深度计算公式的优缺点,采用美国规范公式HEC-18冲刷深度计算理论计算本桥的最大冲刷深度,确定了考虑冲刷深度后的构件概率地震需求模型,并建立易损性曲线,分析冲刷作用对钢管混凝土拱桥构件易损性的影响。通过上述研究,揭示了在冲刷作用下,钢管混凝土拱桥抗震性能的规律变化,为钢管混凝土拱桥的抗震性能评估提供参考。
其他文献
改革开放以来,国内汽车行业发展迅猛,未来一段时期还将有机会继续保持发展势头,并将持续带动国民经济的发展。由于每台汽车是有几千个零部件组装而成,而每个零部件从研发到批产乃至到后续使用过程中的整个寿命周期都会发生各种各样的未知风险,有的可能还会是危及企业存亡的危机。因此,传动轴作为汽车传动系统中的重要组成部件之一,本文把S公司的传动轴开发项目的风险管理作为阐述的内容和研究主题,是十分有意义的。风险管理
轻骨料混凝土具有轻质、高强、抗震、保温隔热等优点,其在建筑领域的应用具有重要意义。本文以页岩陶粒为粗骨料,根据绝对体积法设计了以砂率、陶砂取代率和水灰比为变量的3个系列轻骨料混凝土和砂浆,并通过试验得到了轻骨料混凝土的抗压强度、抗折强度、表观密度、导热系数、弹性模量等数据,分析了影响轻骨料混凝土性能的主要因素及影响规律。通过细观力学理论,建立陶粒轻骨料混凝土两相模型,模拟得到混凝土的应力-应变曲线
在时代发展中表现的最为突出的就是城市化进程。越来越多的人们选择城市生活而非乡村,随着这一特点的逐渐凸显,城市中的人们可以用来活动和放松的空间越来越少,绿地不断变为高楼大厦。地上空间已经无法满足人们的日常需求,为了寻求更高速的发展,人们开始将目光投向地下空间。其中与人们日常生活息息相关的地铁、地下商城以及地下停车场等空间都属于地下建筑,而地下建筑的建设与地上建筑的建设有着不同的侧重点,在向地下空间发
对厚壁焊接压力容器焊后热处理工艺使用的中频电磁感应加热的温度控制算法进行研究,提出了能量控制策略。根据能量守恒定律建立了工件的电磁感应加热能量控制方程,提出通过精确控制单位时间内加热电源的输出功率来间接控制被加热工件的升温温度的能量控制策略,并编制了控制程序。利用这种控制策略对特定工件的电磁感应加热过程进行了测试。实验结果表明,对于厚壁焊接压力容器中频感应加热这种滞后非线性惯性系统,采用能量控制策
鉴于简支变结构连续梁桥独特的优势,该类桥型在高速公路建设中得到广泛应用,但是其在成桥运营阶段出现大量病害,本文首先研究简支变结构连续梁桥在运营过程中出现的病害种类,然后对造成各类病害的原因进行分析,最终选取预应力体系、施工过程时间变量、施工过程大气环境变量、混凝土力学性能变量四大类变量,针对这四大类变量对于桥梁结构响应的影响规律进行了详尽的敏感性分析,最终得出如下结论:(1)预应力体系变量偏差的影
岩石-砂浆异性结构面普遍存在于现代岩土工程结构中,这类结构面受剪后的力学行为影响着相关工程的稳定性。实际工程中岩石和砂浆的接触面常以不规则形态呈现,目前,尽管已有对异性结构面剪切行为的研究,然而针对具有不规则的粗糙异性结构面剪切力学行为的研究较少。因此,本文针对这一问题,开展岩石-砂浆粗糙结构面剪切力学行为的研究。从Barton结构面形貌曲线中选取3条典型曲线(JRC分别为2.8、10.8、18.
失效模式及影响分析技术在产品设计和制造过程质量控制的应用日益广泛,并已形成标准化的应用程序。风险因子评估及其评估结果的综合即失效模式的风险评估是失效模式及影响分析技术的关键内容。目前失效模式风险评估研究主要集中在给出更为复杂的评估模型,而缺乏对评估模型的工程应用考虑和各评估参数对评估结果影响性质和影响程度的研究。针对现有研究存在的不足,本文首先基于风险因子的模糊置信区间评估模型,分别从团队决策和专
溶液除湿技术由于除湿效率较高且可采用低品位热源驱动而具有巨大的节能潜力。本文提出了一种基于CaCl2/LiCl双溶液混联的两级新风除湿系统(简称HTLDFA系统),该系统采用环境空气作为CaCl2溶液的再生空气,LiCl溶液的再生空气由部分浓CaCl2溶液在CaCl2第二除湿器中制取。其余的浓CaCl2和所有的浓LiCl溶液依次对新风进行除湿,达到深度除湿的目的。文章首先对该系统进行了模拟分析,结
改革开放以来,地铁建设在我国城市中快速发展,已经成为各个城市交通出行的强大网络枢纽。然而地铁建设当中的车站建设是其中最重要的环节,特别是在富水软弱土层地区进行地下工程建设,深基坑降水开挖对工程安全及质量带了新的重大挑战。本文以福州地铁四号线光明港站深基坑工程为研究案例,通过理论分析、现场监测和数值模拟等方法,依据相关文献及工程地质条件,重点研究分析了降水开挖对深基坑及支护结构变形规律,并且分析了不
量子纠缠和压缩是量子光学的基本概念,也是量子动力学的基本特性,在量子计算、量子传输以及量子通信等领域有着重要的应用。碳纳米管、石墨烯等纳米机械振子具有尺寸小、损耗低、品质因子高以及振动频率高等优势,在高精度测量、量子传感和量子计算等方面有着重要的应用。全光学测量方法具有较高的灵敏度和准确度,为纳米机械振子耦合系统物理量的高精度测量提供新方法。金刚石氮空位中心(NV色心)具有较长的相干性、良好的操控