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国内外桥梁抗震规范的延性抗震比较研究

雍飞  
【摘要】: 在初始强度没有明显退化的情况下材料、构件和结构的非弹性变形能力称之为延性。在大震作用下,桥梁抗震设防依靠强度设防是不经济的,必须对桥梁进行延性设计,利用桥梁的延性变形,来吸收消耗地震的能量,从而减少桥梁结构的损坏。我国目前的《铁路工程抗震设计规范》是2006年12月实施的,在汶川地震中暴露出了一些问题。本文对世界主要国家抗震规范及其地震作用的相关条文与我国规范进行对比分析,这为我国系统、全面的借鉴国外规范先进经验、全面合理的评价中国铁路工程的抗震设防标准,以及为我国新的《铁路工程抗震设计规范》的修订提供可参考性的意见。 本文首先对最近十五年来国内外发生的较大的地震进行总结分析,从地震灾害造成的损失和人员伤亡等角度说明了抗震设防的重要性,并由此引入桥梁延性抗震的概念及其在抗震中的意义;然后对Eurocode 8规范,日本规范,新西兰桥梁设计规范,美国规范,台湾规范,中国公路桥梁抗震设计细则以及铁路工程抗震设计规范进行具体系统的对比分析。对比分析内容有:(1)各国规范中桥梁重要性分类的对比;(2)各国规范中桥梁的抗震设防水准和设防目标的对比;(3)各国规范中桥梁抗震设计方法的对比;(4)各国规范场地的划分对比;(5)各国规范地震力的确定对比;(6)各国规范关于塑性铰的设置对比;(7)各国规范表征结构延性的指标对比;(8)各国规范在桥梁建立模型方面的对比;(9)各国规范桥梁抗震延性验算方面的对比。通过对国内外规范的对比,本文建议我国铁路工程抗震设计规范将桥梁重要性分为非常重要的桥梁、重要桥梁和普通桥梁三类;建议引入国外规范中折减系数的概念,通过该系数的对弹性谱进行修正,将反应谱用于结构考虑延性的计算分析;建议借鉴Eurocode 8规范对模型的分类,分为刚性板模型、弹性板模型、和单墩模型,并确定各种模型的适用范围。最后根据各国规范进行某工程延性抗震计算和分析,得出安全程度由高到低依次为Eurocode 8规范、AASHTO、Caltrans、新西兰规范、中国公路桥梁抗震设计规范。


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