獨柱式城市高架橋抗震性能研究

1緒論001
1.1項目研究的目的及意義·/003
1.2獨柱式城市高架橋的概念及特點·/003
1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀·/004
1.3.1獨柱式城市高架橋獨柱墩的抗震性能研究·/004
1.3.2橋梁抗震分析方法研究·/008
1.3.3橋梁抗震設(shè)計方法研究·/011
1.3.4橋抗震性能評估方法研究·/016
1.4技術(shù)路線·/020
本章參考文獻(xiàn)·/022

2獨柱橋墩基于塑性鉸模型的抗震性態(tài)分析與評價029
2.1概述·/031
2.2獨柱橋墩的類型·/031
2.2.1按構(gòu)造的分類·/031
2.2.2按施工工藝的分類·/033
2.3塑性鉸模型·/036
2.3.1塑性鉸模型計算的基本原理·/036
2.3.2截面彎矩曲率分析·/038
2.3.3計算采用的六種塑性鉸模型·/038
2.4基于塑性鉸模型的獨柱橋墩抗震性能分析方法·/042
2.4.1選取的獨柱墩試件·/042
2.4.2抗震性態(tài)評價指標(biāo)的分析研究·/043
2.5本章小結(jié)·/050
本章參考文獻(xiàn)·/051

3基于統(tǒng)計線性化的非線性隨機(jī)振動虛擬激勵法053
3.1概述·/055
3.2傳統(tǒng)的虛擬激勵法·/055
3.2.1多維多點運(yùn)動方程·/055
3.2.2傳統(tǒng)的虛擬激勵法原理·/057
3.3基于統(tǒng)計線性化的非線性隨機(jī)振動虛擬激勵法·/058
3.3.1統(tǒng)計線性化方法·/058
3.3.2絕對位移直接求解的虛擬激勵法·/060
3.4算例驗證及分析·/061
3.4.1工程背景及模型信息·/063
3.4.2計算概要·/064
3.4.3絕對位移法與隨機(jī)振動法的結(jié)果對比分析·/064
3.4.4絕對位移法、時程法及譜分析的對比分析·/068
3.5參數(shù)影響分析·/072
3.5.1計算模型·/072
3.5.2獨柱墩高度·/074
3.5.3橋梁跨度及跨數(shù)·/076
3.5.4視波速·/078
3.5.5相干效應(yīng)·/079
3.6本章小結(jié)·/082
本章參考文獻(xiàn)·/084

4基于性能的獨柱橋墩抗震優(yōu)化設(shè)計方法085
4.1概述·/087
4.2城市高架橋基于性能的抗震設(shè)計研究·/087
4.2.1抗震設(shè)防水準(zhǔn)的確定·/087
4.2.2性能水準(zhǔn)的確定·/089
4.2.3性能目標(biāo)的確定·/093
4.3應(yīng)用基于性能的抗震設(shè)計方法確定獨柱橋墩的最優(yōu)模型·/093
4.4尺寸控制因子的確定·/095
4.5應(yīng)用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)遺傳算法確定模型最優(yōu)解·/097
4.5.1基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)遺傳算法原理·/097
4.5.2算法的綜合流程圖·/100
4.6算法驗證·/101
4.7算例分析·/105
4.8本章小結(jié)·/108
本章參考文獻(xiàn)·/109

5基于滯回能的獨柱式城市高架橋抗震可靠度分析111
5.1概述·/113
5.2橋梁結(jié)構(gòu)抗震可靠度·/113
5.2.1失效準(zhǔn)則·/113
5.2.2不同性能水準(zhǔn)下的可靠度分析·/114
5.2.3條件可靠度公式·/114
5.2.4橋梁結(jié)構(gòu)體系抗震可靠度的計算步驟·/116
5.3基于滯回能的抗震可靠度分析與研究·/117
5.3.1滯變能隨機(jī)反應(yīng)求解·/117
5.3.2滯變能隨機(jī)反應(yīng)的功率譜密度·/118
5.3.3基于滯變能求解橋梁結(jié)構(gòu)動力可靠度的一般流程·/121
5.4算例分析·/122
5.5本章小結(jié)·/127
本章參考文獻(xiàn)·/127

6基于性能和可靠度的獨柱式城市高架橋抗震設(shè)計方法研究131
6.1概述·/133
6.2不同抗震設(shè)防水準(zhǔn)下的動力可靠度研究·/133
6.2.1“小震不壞”性能的隨機(jī)振動響應(yīng)及可靠度分析·/133
6.2.2“中震可修”“大震不倒”性能的隨機(jī)振動響應(yīng)及可靠度分析·/136
6.3采用非線性隨機(jī)有限元方法求解結(jié)構(gòu)的抗震可靠度·/140
6.3.1性能目標(biāo)與極限狀態(tài)·/140
6.3.2基于性能和可靠度的隨機(jī)有限元法·/141
6.4基于性能和可靠度的抗震設(shè)計示例·/143
6.4.1模型介紹·/143
6.4.2材料模型·/144
6.4.3單元模型·/146
6.4.4概率Pushover分析·/148
6.4.5橋墩抗震性能可靠度分析·/148
6.4.6橋梁系統(tǒng)抗震性能可靠度分析·/152
6.5本章小結(jié)·/155
本章參考文獻(xiàn)·/156

7基于概率的抗震性能評估方法在獨柱式城市高架橋中的應(yīng)用159
7.1概述·/161
7.2基于概率的抗震性能評估方法基本原理·/161
7.3拉丁超立方體抽樣法建立橋梁樣本·/162
7.3.1拉丁超立方體抽樣法·/162
7.3.2分析步驟·/163
7.3.3橋梁樣本及地震動結(jié)構(gòu)樣本的確定·/163
7.4基于概率的抗震性能評估方法應(yīng)用分析·/167
7.4.1參數(shù)選擇·/167
7.4.2基于IDA法的結(jié)構(gòu)需求參數(shù)的概率地震需求模型·/168
7.4.3易損性曲線的形成·/169
7.4.4橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能評估·/172
7.5本章小結(jié)·/175
本章參考文獻(xiàn)·/175

8結(jié)論與展望177
8.1主要結(jié)論·/179
8.2主要創(chuàng)新點·/180
8.3研究展望·/180