大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)理論與方法

目錄
前言
第1章　大跨度橋梁的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)及性能目標(biāo)1
1.1　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1
1.2　重現(xiàn)期與設(shè)計(jì)地震加速度4
1.2.1　重現(xiàn)期與超越概率4
1.2.2　超越概率與設(shè)計(jì)地震加速度5
1.3　B類工程的多遇地震重現(xiàn)期5
1.4　A類工程的地震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)6
1.5　抗震性能目標(biāo)8
1.6　本章小結(jié)11
參考文獻(xiàn)11
第2章　大跨度橋梁的典型震害及其分析13
2.1　大跨度拱橋的震害13
2.2　大跨度斜拉橋的震害18
2.3　大跨度懸索橋的震害22
2.4　本章小結(jié)23
參考文獻(xiàn)24
第3章　大跨度橋梁的抗震概念設(shè)計(jì)25
3.1　抗震概念設(shè)計(jì)的意義25
3.2　國(guó)內(nèi)外規(guī)范中的一般規(guī)定26
3.2.1　歐洲抗震設(shè)計(jì)規(guī)范26
3.2.2　我國(guó)鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范28
3.2.3　我國(guó)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則29
3.2.4　我國(guó)城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范30
3.3　抗震概念設(shè)計(jì)的經(jīng)典案例32
3.3.1　希臘里奧-安托里恩大橋33
3.3.2　蘇通大橋主航道橋34
3.3.3　美國(guó)奧克蘭海灣新橋35
3.4　大跨度橋梁抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的基本因素36
3.4.1　地震與橋梁抗震36
3.4.2　不同橋型的抗震原則37
3.4.3　常用減隔震裝置38
3.4.4　橋梁減隔震技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)43
3.4.5　減隔震技術(shù)的適用條件及特殊要求46
3.4.6　常用減隔震裝置在國(guó)內(nèi)外橋梁中的應(yīng)用46
3.5　高烈度地震區(qū)大跨度橋梁的抗震概念設(shè)計(jì)50
3.5.1　大跨度橋梁抗震概念設(shè)計(jì)總體要求50
3.5.2　大跨度橋梁抗震概念設(shè)計(jì)原則51
3.5.3　大跨度橋梁抗震概念設(shè)計(jì)方法52
3.6　本章小結(jié)54
參考文獻(xiàn)54
第4章　大跨度橋梁動(dòng)力分析模型與地震反應(yīng)分析方法56
4.1　動(dòng)力分析模型建立基本要求56
4.2　瑞利阻尼使用方法56
4.3　黏滯阻尼器與沖擊傳遞裝置的分析模型61
4.4　摩擦擺減隔震支座分析模型63
4.5　金屬阻尼器的分析模型64
4.6　彈塑性梁柱單元65
4.7　大跨度橋梁地震反應(yīng)分析方法67
4.7.1　地震反應(yīng)分析的實(shí)用性67
4.7.2　反應(yīng)譜分析方法68
4.7.3　時(shí)程分析方法69
4.7.4　彈性地震反應(yīng)分析方法71
4.7.5　彈塑性地震反應(yīng)分析方法72
4.8　本章小結(jié)72
參考文獻(xiàn)72
第5章　大跨度橋梁地震動(dòng)及其輸入模式74
5.1　引言74
5.1.1　地震動(dòng)與結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論74
5.1.2　靜力理論階段74
5.1.3　反應(yīng)譜理論階段75
5.1.4　動(dòng)力理論階段75
5.1.5　基于性能抗震設(shè)計(jì)思想75
5.1.6　地震動(dòng)加速度記錄的來源76
5.2　地震動(dòng)參數(shù)及其特性77
5.2.1　地震動(dòng)特性及其影響因素77
5.2.2　近場(chǎng)地震動(dòng)特性78
5.2.3　地震動(dòng)的空間變化特性80
5.3　國(guó)內(nèi)外規(guī)范中地震動(dòng)輸入的一般規(guī)定81
5.3.1　公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則81
5.3.2　城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范82
5.3.3　鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范83
5.3.4　日本鐵道抗震設(shè)計(jì)規(guī)范83
5.3.5　歐洲橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范83
5.3.6　建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范85
5.4　算例分析85
5.4.1　基本參數(shù)85
5.4.2　行波效應(yīng)影響分析87
5.4.3　強(qiáng)震記錄的影響分析92
5.4.4　近場(chǎng)地震動(dòng)效應(yīng)影響分析95
5.4.5　地震動(dòng)輸入方式影響分析99
5.5　本章小結(jié)103
參考文獻(xiàn)103
第6章　大跨度橋梁的抗震性能指標(biāo)及抗震驗(yàn)算105
6.1　抗震性能指標(biāo)及其確定原則105
6.1.1　地震破壞類型與性能指標(biāo)105
6.1.2　應(yīng)變、曲率及位移指標(biāo)105
6.1.3　損傷指數(shù)指標(biāo)106
6.2　鋼筋混凝土橋墩的抗震性能指標(biāo)108
6.2.1　鋼筋混凝土橋墩的性能水準(zhǔn)及其量化108
6.2.2　鋼筋混凝土墩柱的試驗(yàn)研究113
6.2.3　大跨度橋梁鋼筋混凝土橋墩的性能指標(biāo)118
6.3　鋼管混凝土拱肋的抗震性能指標(biāo)119
6.3.1　鋼管混凝土墩柱的試驗(yàn)研究119
6.3.2　鋼管截面全過程分析125
6.3.3　鋼管混凝土拱肋的性能水準(zhǔn)及其量化129
6.4　鋼橋墩的抗震性能指標(biāo)132
6.4.1　鋼橋墩柱的地震破壞132
6.4.2　國(guó)內(nèi)外規(guī)范的規(guī)定133
6.4.3　鋼橋墩的抗震性能指標(biāo)135
6.5　抗震驗(yàn)算136
6.6　本章小結(jié)136
參考文獻(xiàn)136
第7章　斜拉橋橋塔非線性抗震性能139
7.1　動(dòng)力分析模型139
7.1.1　基本數(shù)據(jù)139
7.1.2　索塔模擬140
7.1.3　拉索模擬方法141
7.1.4　成橋狀態(tài)模擬141
7.1.5　主梁、橋墩及邊界連接模擬142
7.1.6　模型驗(yàn)證143
7.2　地震動(dòng)輸入143
7.3　斜拉橋的增量動(dòng)力分析144
7.3.1　增量動(dòng)力分析方法144
7.3.2　增量動(dòng)力分析曲線及結(jié)果分析145
7.4　抗震對(duì)策151
7.5　本章小結(jié)153
參考文獻(xiàn)154
第8章　橫梁屈服對(duì)斜拉橋橫向地震反應(yīng)的影響156
8.1　動(dòng)力分析模型156
8.1.1　基本分析數(shù)據(jù)156
8.1.2　結(jié)構(gòu)有限元分析模型156
8.2　地震動(dòng)輸入158
8.3　橫梁的能力與需求比158
8.4　橫梁屈服對(duì)橫橋向抗震性能的影響159
8.4.1　橫梁塑性行為的模擬159
8.4.2　考慮橫梁屈服的地震反應(yīng)分析159
8.5　本章小結(jié)163
參考文獻(xiàn)164
第9章　斜拉橋拉索地震反應(yīng)分析165
9.1　工程背景166
9.2　有限元分析模型和地震動(dòng)輸入166
9.2.1　有限元分析模型166
9.2.2　地震動(dòng)輸入168
9.3　斜拉索地震反應(yīng)169
9.3.1　無阻尼器工況下的拉索地震反應(yīng)169
9.3.2　有阻尼器工況下的拉索地震反應(yīng)170
9.4　本章小結(jié)172
參考文獻(xiàn)173
第10章　大跨度鋼管混凝土拱橋非線性抗震性能174
10.1　地震反應(yīng)分析模型建立174
10.2　模型驗(yàn)證175
10.3　橫撐屈服對(duì)大跨度鋼管混凝土拱橋抗震性能的影響175
10.4　大跨度鋼管混凝土拱橋拱肋的增量動(dòng)力分析177
10.5　本章小結(jié)181
參考文獻(xiàn)181
第11章　藏木雅魯藏布江大橋抗震設(shè)計(jì)182
11.1　工程概況及抗震設(shè)防目標(biāo)182
11.1.1　工程概況182
11.1.2　抗震設(shè)防目標(biāo)183
11.2　抗震概念設(shè)計(jì)183
11.2.1　主要構(gòu)件的抗震概念設(shè)計(jì)183
11.2.2　次要構(gòu)件的抗震概念設(shè)計(jì)184
11.3　有限元模型及動(dòng)力特性184
11.4　行波效應(yīng)分析186
11.5　三向地震動(dòng)輸入分析186
11.6　抗震性能驗(yàn)算188
11.7　本章小結(jié)189
參考文獻(xiàn)189
第12章　超長(zhǎng)聯(lián)大跨度連續(xù)梁橋抗震設(shè)計(jì)191
12.1　工程概況191
12.2　抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)與性能目標(biāo)192
12.3　減隔震設(shè)計(jì)192
12.3.1　隔震支座布置方案及主要設(shè)計(jì)參數(shù)193
12.3.2　阻尼器的布置方案及主要設(shè)計(jì)參數(shù)194
12.4　減隔震效果分析194
12.4.1　動(dòng)力分析模型194
12.4.2　地震動(dòng)輸入195
12.4.3　結(jié)果及其分析195
12.5　抗震性能驗(yàn)算199
12.6　支座抗剪螺栓設(shè)計(jì)200
12.7　本章小結(jié)200
參考文獻(xiàn)200
附錄　大跨度斜拉橋中黏滯阻尼器的阻尼常數(shù)C的確定方法202