基于模糊失效准则的桥梁易损性分析方法

目前,大多数易损性分析方法采用的损伤等级的取值都是确定的,然而,在实际的工程中,结构损伤域的边界不明确,具有一定的模糊性。为此,本文在传统易损性分析的基础上,结合模糊数学与传统可靠度计算方法,考虑模糊准则下的结构易损性。并以一座单塔斜拉桥为例,建立结构的概率地震需求模型,分析考虑模糊准则与不考虑模糊准则2种情况下,4个关键部位的易损性曲线。研究结果表明:在考虑模糊准则与不考虑模糊准则2种情况下的结构的地震易损概率明显不同,因而,有必要在地震风险评估中考虑模糊失效准则的影响。     

铁路简支梁桥三维地震易损性分析

为了评估铁路简支梁桥在近场地震作用下的抗震性能,基于OpenSEES平台建立铁路典型5跨简支梁桥的易损性分析模型。从PEER数据库选取100条地震波作为三维地震动输入样本进行非线性动力时程分析,获得不同地震输入角度对应的桥梁地震响应数据。根据桥墩弯曲破坏和支座变形破坏的损伤状态方程确定相应的损伤指标。基于结构可靠度理论,建立桥梁三维易损性分析方法,从而获得了桥墩和支座构件的三维易损性云图。由云图可以得到:桥墩和支座均在顺桥向和横桥向输入方向上最容易发生损伤。研究结果表明:在近场地震作用下,铁路简支梁桥的易损性与地震动的输入角度密切相关;桥墩和支座的易损性随地震动输入角度的变化规律具有明显的区别。基于三维易损性云图,可以给铁路简支梁桥的抗震设计和震后损伤识别提供理论依据。     

基于性能桥梁抗震设计研究

简述了基于性能抗震设计的主要内容、设计方法及桥梁采用IDA（Incremental dynamic analysis）方法对结构系统进行易损性研究,从而为桥梁结构基于性能抗震设计提供基础,对实际工程设计有一定的借鉴意义。     

小剪跨比铁路圆端桥墩拟静力试验及易损性分析

为厘清小剪跨比圆端铁路桥墩横桥向的地震损伤机理,以国内某铁路沿线桥梁为参考开展3组缩尺比1∶8的拟静力试验,对滞回曲线的延性、残余位移、滞回耗能和刚度退化4个方面进行分析,以试验结果为参考使用OpenSees建立纤维截面有限元模型并进行耐震时程动力计算,以桥墩的位移延性比为损伤指标,基于试验中观察得到的4个关键节点定义无、轻微、中度、严重和完全损伤5种损伤状态之间的位移延性比临界值,通过易损性分析桥墩的损伤发展历程。研究结果表明：1)配筋率从0.3%提升至0.7%,桥墩的承载能力提高至1.37倍,极限位移提高至1.22倍,最终残余位移提高至1.55倍,耗散能量增加至1.80倍,初始刚度提升至1.08倍,最终刚度提升至1.12倍。提高配筋率可以提升桥梁抗震性能,也能增加桥梁抗震韧性。2)当桥墩配筋率由0.3%提至0.7%时,在多遇地震下,轻微损伤概率从87.2%降为29.8%;在设计地震下,中度损伤的概率从63.5%降为30.0%;在罕遇地震下,严重损伤的概率从61.7%降为16.4%。纵筋配筋率可以大幅降低桥墩的损伤概率,提升桥墩的抗震性能。3)在现行铁路规范允许的延性系数为4.8时,...     

基于舰船使命的功能分解方法

舰船的功能分解是舰船易损性研究的前提条件.以舰船使命为基础,探索更科学、更全面、更成熟的功能分解新方法.首先通过查阅目标舰船的相关文件与动态,获得被赋予的使命,分解各舰船使命的组成结构,获得每个环节所必需的功能体系,分析功能的运行机制,获得支撑此功能的基础设备.最后以汇总表或关系树的形式展现功能分解的结果,即为基于舰船...     

渝昆高铁典型连续梁桥地震易损性分析

为评估渝昆高铁典型三跨连续梁桥的抗震性能,基于概率地震需求分析方法对该桥进行理论地震易损性分析.选取渝昆高铁沿线实测地震动记录作为地震输入,考虑桥梁参数的不确定性,采用拉丁超立方抽样方法生成桥梁有限元模型样本库.基于增量动力时程分析方法,通过对桥梁样本库进行非线性时程分析,获得了各构件地震响应峰值,通过峰值响应与地震动...     

基于CRITIC-熵权法的桥梁地震风险多尺度评估

城市道路网络中既有桥梁的地震风险评估是一个复杂且关键的问题,针对现有评估方法中多依赖于经验判断或者对风险评估影响因素的考虑存在缺陷,笔者提出一个多尺度的评估方法,在第一尺度中通过定义特殊路段,将路网内桥梁进行分组,再在第二尺度中通过改进的结构易损性分析方法和拓扑特征提取方法,得到桥梁的结构抗震性能以及在网络中的拓扑特性,最后使用CRITIC-熵权法综合赋权并计算出路网中桥梁的综合抗震重要度。结果表明：方法可以实现决策过程的量化,能够作为评估道路网络中桥梁地震风险以及判断城市桥梁抗震加固优先级的可靠的依据。     

纵向地震激励下倒Y形主塔斜拉桥的地震易损性分析

结合我国现役大跨斜拉桥的结构特点,以Ⅲ类场地上的倒Y型主塔斜拉桥为研究对象,选取20条实测地震波进行增量动力分析,同时将材料应变计算的截面曲率水平作为斜拉桥塔、墩、桩的损伤指标,据此求解斜拉桥塔、墩、基础等构件在不同地震动水平下超越不同损伤状态的概率,然后利用非线性拟合获得倒Y形主塔斜拉桥各构件地震易损性曲线,获得斜拉桥地震易损部位,损伤破坏过程的认识。研究表明：从各构件损伤的超越概率由高到低的排序上看,斜拉桥的主塔是最不易损的构件,而过渡墩桩基是最易损伤的构件;Y形主塔的易损部位主要集中在下塔底、中塔底、中塔顶三个部位。     

CFRP及外包钢复合加固震损双层高架桥框架墩地震易损性分析

双层高架桥框架式桥墩受力复杂,震害严重,在实际桥梁工程中的应用越来越多。为研究震损双层高架桥框架式桥墩经碳纤维布(CFRP)及外包钢复合加固后的地震易损性,以原型、直接加固、中损加固、重损加固4榀双层框架式桥墩为研究对象,采用双参数地震损伤模型计算损伤指数以折减材料性能来模拟地震损伤,利用OpenSees开放平台建立精细化的非线性有限元模型。基于桥墩的低周往复荷载分析,对比模拟与试验的滞回曲线和骨架曲线,验证模型的可行性。在此基础上,以规范反应谱为目标从美国太平洋地震研究中心(PEER)数据库选择20条实际地震动记录作为输入,对桥墩模型进行增量动力分析。以峰值加速度作为地震动强度参数,以位移延性比作为工程需求参数,通过定义4种损伤极限状态进行地震易损性分析,以峰值加速度中位值和增强系数定量评估桥墩复合加固的效果。研究结果表明：震损加固后的桥墩比加固前更不容易受到地震的损坏,对于轻微、中等、严重、倒塌4种损伤状态,中损加固后桥墩的增强系数分别为90.5%,106.3%,119.6%,127.2%;重损加固后桥墩的增强系数分别为85.1%,100.4%,113.2%,120.6%。因此,在...     

基于改性双基推进剂的固体发动机低易损性试验研究

为了研究某型基于改性双基推进剂的固体发动机实战安全性,通过不同贮存时间的多批发动机,开展运输撞车、吊装跌落、快速烤燃、子弹撞击、冲击等发动机寿命周期内不同任务剖面安全性试验,获取固体发动机在上述异常工况下的易损特性。试验结果表明,该型固体发动机具有较高的实战安全性,可为相近固体发动机安全性设计及使用提供重要参考。