基于模态分析Pushover方法的城市轨道交通桥梁抗震性能评估的开题报告
某超限高层基于PUSHOVER的抗震性能评价
【 关键词】 Ｐ Ｕ Ｓ Ｈ Ｏ Ｖ Ｅ Ｒ分析方法； 抗震性能； 静力弹塑性
况用于模 拟 结 构 实 际质
Байду номын сангаас
钢管 混凝 土柱 ， 采用 钢梁 （ 钢桁 架 ） 和钢管 混凝 土 柱构 成框
架， 与简体共 同组 成抗 侧力 体系 ， 同时利用 ３ １层及 ４ ８层避 难层作 为加 强层。根据抗震规范要求 ， 本工 程属于超 限高层 建 筑须 进行 结 构 抗 震 可 行 性 论 证 ， 本 文采 用 ＭＩ Ｄ Ａ Ｓ Ｇ Ｅ Ｎ Ｖ ８ ． ０对该工程进行 了比较深 入 的静力 弹 塑性分 析 ， 为 后续 结构设计 工作 提供了详细 的指导 。
ｔ ａ 效 应 一 共 设 定 了 ８个 Ｐ Ｕ Ｓ Ｈ Ｏ Ｖ Ｅ Ｒ 分 析工 况，
ｃ ｏ — ， Ｊ ∞ ｌ ａ ８ 《一 芒 Ａ ∞
Ｓ
作者研究的课题 。本 文针 对某 超 限高层 办公楼 的抗 震设 计
进行了研究分析 。
ｌ 工 程 概 况
某沿海地 区高层建筑 ， 地下 ２层 ， 地上 主楼 ５ ８层 ， 裙楼 ４ 层， 屋 面建筑 总高 ２ ５ ０ ． ８ ０ ｍ。地 下建 筑面积 ３ １ ４ ０ ３ ｍ ， 地上
挥的最 大 内力 以及最 大
挑战 。同时 ， 相 比以前 ， 我 国现 行 的结 构设 计规 范对 结构 性
能也提出更严的要求 。在实现建筑 师的预期 目标 的同时 ， 如 何评估和保证其在地震作 用下 的可靠性 ， 是众 多结 构抗 震工
轨道交通工程地铁站结构抗震性能分析报告
xx市轨道交通2号线一期工程抗震专项论证xx站xx地铁2号线一期工程xx站抗震设防专项论证报告目录第一章概述 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 结构特点及施工方法 (1)1.3 设计依据 (3)1.4 主要设计原则 (4)1.5 主要设计标准 (6)1.6 初步设计评审意见及执行情况 (6)1.7 基坑专项论证专家意见及执行情况 (7)第二章工程地质和水文地质概况 (10)2.1 工程地质 (10)2.2 地层特征 (10)2.3 水文地质 (12)2.4 特殊性岩土及不良地质作用 (14)2.5 地震安全性评价报告结论 (15)第三章抗震设防基本要求 (16)3.1 抗震设防目标 (16)3.2 抗震设计条件 (16)3.3 抗震设计方法 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。
第四章静力作用下结构计算分析 (24)4.1 荷载分类及组合 (24)4.2 计算模型与计算简图 (26)4.3 主体结构计算及结果 (27)第五章抗震计算 (32)5.1 静力法计算 (32)5.2 时程分析法计算 (39)5.3 结构抗震性能分析 (44)第六章抗震构造措施 (48)6.1 主体结构抗震构造措施 (48)6.2 非结构构件抗震措施 (54)第一章概述1.1 工程概况xx站位于现状下堡路与塔浦路交叉口北侧，沿塔浦路向北方向布设，位于规划园二路下方，现状地面起伏较大、南高北低，站址范围内南北地面高差约1.4m~3.2m。
站址西南角为中国铁建海曦小区，东南角为空地，东西两侧及站址北端为东宅社2~4层民房、临街简易房或厂房。
本站为地下双层岛式站台车站，站台宽度为12m，有效站台长118m，主体结构采用双层三跨钢筋混凝土框架结构，设3个出入口、两组风亭，车站有效站台中心里程右DK36+070.447，车站主体结构外包总长213m，标准段宽21m，车站顶板覆土3~4.5m。
PUSHOVER分析
提要：本文首先介绍采用Midas/Gen进行Pushover分析的主要方法及使用心得，然后结合工程实例进行具体说明，其结果反映出此类结构在大震下表现的一些特点，可供类似设计参考。
关键词：Pushover 剪力墙结构超限高层 Midas/Gen静力弹塑性分析（Pushover）方法是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法，本质上是一种静力分析方法。
具体地说，就是在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力，单调加荷载并逐级加大；一旦有构件开裂（或屈服）即修改其刚度（或使其退出工作），进而修改结构总刚度矩阵，进行下一步计算，依次循环直到结构达到预定的状态（成为机构、位移超限或达到目标位移），得到结构能力曲线，并判断是否出现性能点，从而判断是否达到相应的抗震性能目标[1]。
Pushover方法可分为两个部分，第一步建立结构能力谱曲线，第二步评估结构的抗震性能。
对剪力墙结构体系的超限高层而言，选取Pushover计算程序的关键是程序对墙单元的设定。
SAP2000、ETABS软件没有提供剪力墙塑性铰，对框-剪结构可将剪力墙人工转换为模拟支撑框架进行分析；对剪力墙结构来说，进行转换不可行。
而Midas/Gen程序提供了剪力墙Pushover单元（类似薄壁柱单元，详见用户手册），对剪力墙能够设置轴力－弯矩铰以及剪切铰。
下面将详细介绍如何在Midas/Gen中进行Pushover分析的步骤（以Midas/Gen 6.9.1为例）：一 Pushover分析步骤1. 结构建模并完成静力分析和构件设计直接在Midas/Gen中建模比较繁琐，可以用接口转换程序从SATWE(或其他程序如SAP2000)中导入。
SATWE转换程序由Midas/Gen提供，会根据PKPM的升级而更新。
转换仅需要SATWE中的Stru.sat 和Load.sat文件。
转换时需要注意的是，用转换程序导入SATWE的模型文件后，形成的是Midas/Gen的Stru.mgt文件，是模型的文本文件形式，需要在Midas/Gen中导入此文件，导入后还应该注意以下几个问题：1) 风荷载及反应谱荷载没有导进来，需要在Midas/Gen中重新定义；2) 需要定义自重、质量；3) 需要定义层信息，以及墙编号；此外，还应注意比较SATWE的质量与Midas/Gen的质量，并比较两者计算的周期结果实否一致。
基于推倒分析法的连续梁桥地震响应简化分析方法研究的开题报告
基于推倒分析法的连续梁桥地震响应简化分析方法研究的开题报告一、研究背景及意义：连续梁桥作为现代桥梁结构的典型代表，在交通基础设施中占有重要的地位。
然而，地震是连续梁桥在使用中面临的主要自然灾害之一，因此地震响应分析和抗震能力设计成为保证连续梁桥安全性能的关键问题。
目前，为了实现高效、简便的地震响应分析方法，一些简化分析方法得到了广泛应用。
推倒分析法作为其中一种方法，由于其具有简便、实用、准确的特点，已经逐渐成为一种受欢迎的地震响应分析方法。
二、研究目的：本文旨在基于推倒分析法，提出一种连续梁桥地震响应简化分析方法，并对其进行深入研究。
具体包括以下两个方面：1.对推倒分析法及其在地震响应分析中的应用进行详细介绍；2.探究推倒分析法在连续梁桥地震响应分析中的应用规律及实际效果。
三、研究内容：1.介绍推倒分析法的基本原理及特点；2.总结推倒分析法在地震响应分析领域中的应用现状及优劣；3.建立连续梁桥的推倒分析模型，进行地震响应分析；4.分析推倒分析法在连续梁桥地震响应分析中的应用规律及实际效果；5.对推倒分析法在连续梁桥地震响应分析中的优化方法进行探讨。
四、预期结果：1.建立一种基于推倒分析法的连续梁桥地震响应简化分析方法；2.探究该方法在实际工程应用中的可行性及应用效果；3.提出推倒分析法在连续梁桥地震响应分析中的优化方法。
五、论文结构：第一章：绪论1.1 研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容及方法1.4 预期结果1.5 论文结构第二章：推倒分析法及其应用2.1 推倒分析法基本原理及特点2.2 推倒分析法在地震响应分析中的应用现状及优劣第三章：连续梁桥地震响应分析模型的建立3.1 连续梁桥地震响应分析模型的建立3.2 推倒分析法应用于连续梁桥地震响应分析第四章：应用规律及效果分析4.1 一般情况下分析结果的比较4.2 推倒分析法在不同场合下的应用规律第五章：连续梁桥地震响应简化分析方法的优化研究5.1 通过分析结果优化推倒分析法5.2 对推倒分析法在连续梁桥地震响应分析中的优化方法进行探讨第六章：实例分析6.1 实例桥梁介绍6.2 计算模型及参数设置6.3 结果分析及对比第七章：结论与展望7.1 结论7.2 展望参考文献。
异形柱结构Push-over分析的开题报告
异形柱结构Push-over分析的开题报告
引言：
Push-over分析是结构工程领域非线性静力分析方法的基本手段之一，它可以用来评估结构体系的非线性行为、预测结构体系的破坏模式以及指导结构体系的设计。
Push-over分析在工程实践中得到了广泛应用，但多数的研究都是针对框架式结构，祖夏汀提出了柱-弹性模型，通过对结构柱的弯扭耦合行为进行分析，实现了对柱及其连接构件的非线性行为建模，提高了分析结果的准确性，并且增加了对结构性能及其破坏机理研究的深入。
本文将探讨将Push-over分析方法应用到异形柱结构上，分析异形柱相对于传统圆形柱的优缺点、整体分析流程以及需要注意的问题。
研究内容：
1. 异形柱结构的基本特点
2. Push-over分析方法以及适用于异形柱结构的柱-弹性模型
3. 异形柱Push-over分析输入选项及输出参数
4. 异形柱Push-over分析实例
结论：
通过Push-over分析可以有效地评估异形柱结构的性能，进一步了解异形柱的破坏模式及其受力性能。
然而，由于异形柱结构的形状较复杂，Push-over分析具有的数值计算复杂度也会相应增加，并且需要额外考虑结构的细节构造，因此需要高度的精确性和谨慎性。
预期成果：
对异形柱结构的Push-over分析方法进行研究，了解异形柱与传统圆形柱Push-over分析的异同，掌握异形柱Push-over分析的整体实现流程及注意事项，以提高对异形柱结构性能评估的准确性和深度。
Push—over分析在桥梁抗震性能评价上的研究现状
问题 。 而在 基于结 构位 移 ， 性能 的抗震 思想 下 ， 采用 塑性倒 塌机 构分 析（ ｐ ｓ— ｖ ） 法来评 价地 震作用 下桥 梁 的抗 震性 即 ｕｈ ｏｅ 方 ｒ 能具有 广泛 的应用 前景 。该 文就 目前 ｐ ｓ— ｖｒ 析应用 于桥 梁抗震 性能 评价 在 国内外 的研究 现状 做 了归纳总 结 ， 对此 ｕｈ ｏ 分 ｅ 并 做出适 当 的评价 和展望 。 关键 词 ：ｕｈ Ｏ￣ 分析 ； 梁 ；抗 震性 能 ｐ ｓ— ＶＩ ． ７ 桥
了广 泛 的重 视 ，如 ：建 筑抗 震设 计规 范》 Ｇ ５ 《 （Ｂ０ ０ １２０ ） 就 已经明确纳入 ｐｓ—ｖｒ １－０ １ 中， ｕｈ ｏｅ 分析 ， 即 规范条 文 ３ ． ． ２中所提 到的静力 弹塑性分 析。而 ６ 在桥梁方面《 通部桥梁抗震规范》 征求 意见稿 ） 交 （ 中也将 ｐｓ—ｖｒ ｕｈ ｏｅ 方法纳入其 中。 Ｐ ｓ—ｖｒ 析在 大 多数通 用 软件 中可 以实 ｕｈ ｏｅ 分
结构抗 震研 究 。
加载功能 。在部分软件 中也专门设置 了 ｐｓ—ｖｒ ｕｈ ｏｅ 分 析 功 能 ， 如 ： 应 用 于用 ，模 型反应明显降
不 同。 对于长周期 分量较多的地 震波 ， 型的地震 模
反应增幅较大 ； 于以高频分量为主 的地震波 ， 对 模 型 的地震反应增 幅较小 。 （） ２ 由于结构 的地 震反应 与地震动 的频谱 特 性有关 ，仅用地震动的峰值加速度评判桥梁 的地
现 ， 要 软 件 可 以进 行 非 线 性 分 析 ， 只 以及 具 有 逐 级
１ ｐ ｓ — ｖ ｒ 析 的研 究 现状 ｕｈ ｏ ｅ 分
收稿 日期 ：０ ６ １— ４ ２０—０ ２ 作者简介 ： 王维 （ ９ ２ ） 女 ， 川成 都 人 ， 究 生 ， 事 桥 梁 １８一 ， 四 研 从
一种基于性能的抗震设计的Pushover分析方法
一种基于性能的抗震设计的Pushover分析方法李沛豪;刘崇奇【摘要】论述了一种以顶层位移作为性能指标的弹塑性Pushover分析方法用于基于性能的抗震分析,并且编制了相应的Matlab程序.为验证分析方法的科学性和可靠性,用Pushover程序对双层单跨、双层双跨的两榀平面钢框架作计算分析,且与其试验数据进行对比.结果显示:分析结果与试验数据的荷载一位移曲线基本吻合,误差小于14％,表明Pushover分析方法和程序可靠,并以Pushover方法作为抗震性能的分析工具对一榀三层四跨框架做了抗震分析,显示了Pushover方法的适用性.【期刊名称】《浙江工业大学学报》【年(卷),期】2016(044)005【总页数】6页(P538-542,579)【关键词】基于性能的抗震设计;Pushover分析;钢框架【作者】李沛豪;刘崇奇【作者单位】浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州310014;浙江工业大学建筑工程学院,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TU311.1目前，基于性能的抗震设计的理论研究和应用已经取得巨大进展.基于性能的抗震设计即根据结构重要性和用途确定的不同的性能目标，提出不同的抗震设防水准，使设计的结构在使用期内和地震影响下具备预期的功能以满足不同的性能目标要求[1].结构位移是衡量结构抗震性能的重要参数[2].在众多的抗震分析计算方法[3-4]中，Pushover方法具有较强的实用性.高依强等[5]采用Pushover方法对双柱式桥墩作了抗震性能分析；潘毅等[6]研究了Pushover方法在既有建筑安全性鉴定中的应用；张文明等[7]通过一砼框架算例对比验证了Pushover方法在抗震性能评估中的可靠性和实用性；刘畅等[8]对多层偏心结构的Pushover分析作了研究.笔者论述了一种以顶层位移作为性能指标的非线性静力弹塑性Pushover分析方法，通过将两榀框架的分析结果与试验数据进行比对，验证其可靠性，并将其应用于一榀三层四跨框架的抗震分析.Pushover分析是在侧向单调加载模式下对结构的作静力弹塑性分析，即在结构上施加某种递增的模拟地震水平惯性力作用的侧向力，由结构的整个变化过程分析结构的内力、变形和耗能特性[9].考虑到地震荷载作用下梁柱构件之间的半刚性连接、结构的非线性变形以及二阶P—Δ效应影响，将刚度矩阵设置为式中：Se，Sg分别为一阶弹性刚度矩阵和二阶几何刚度矩阵；Ce，Cg分别为相应的考虑半刚性连接的修正系数矩阵，由无量纲的刚性系数r组合而成.其半刚性连接时经修正的一阶弹性刚度矩阵为式中；；；；；；.经修正的二阶几何刚度矩阵为式中；；；；；；G55=-G25=G22；G35=-G23G56=-G26.由图1可知：刚性系数r(0≤r≤1)与塑性转角(θ-α)有关，表示构件在端点处的转动能力，用以衡量截面的塑性程度.其计算公式可定义为式中：EI和L分别为弯曲刚度和构件长度；R(0≤R≤∞)为转动刚度.将截面出现塑性变形之后的弯矩—曲率关系简化为图2中的实曲线.图2中My，Mp分别为纯弯状态下截面刚出现塑性变形和完全塑性时的弯矩；φy为截面刚发生塑性变形时的曲率；φp为刚形成塑性铰时的曲率；φu为截面极限曲率.该曲线方程可表示为则转动刚度R为其中φ为上述本构模型仅适用于理想的纯弯状态，考虑弯矩和轴力共同作用时则由ξ值判定截面的弹塑性状态，ξ的计算表达式为式中Np为单轴受力状态下截面完全屈服时的轴力.ξ值与截面弹塑性状态的的对应关系见表1.注：1)fs=Mp/My，即截面形状系数.轴力和弯矩共同作用下，图2中My，Mp因受轴力影响等效减小为，则其等效的弯矩—曲率曲线相应下移如图2中虚线所示.图3形象地表示了不同弯矩、轴力组合下的弹塑性状态.一旦截面在某个增量步出现塑性变形，确定N/M比值并假定该比值保持恒定，即可在图3中得到两个界限点Oy和Op，两点相应的在M/Mp轴上的投影值乘以Mp即为缩小后的，其具体表达式为式中Ny为ξ=1/fs时的轴力值.将代入式(6，7)，即可得到考虑轴力、弯矩共同作用的转动刚度R.实际分析过程中，N/M的比值并不一直保持恒定，可在图3中过状态点E作平行于边界线的直线EE′交直线OyOp于E′，则E′在横坐标上的投影值乘以Mp即为等效弯矩值Me[10]，其表达式为Pushover分析过程中，首先将结构的自重恒荷载和活荷载组合后的设计竖向荷载以及初始水平侧向荷载施加到结构，后将等效水平地震荷载划分成若干个增量并逐次施加.在每个增量步中，假定刚度矩阵保持不变.且每步结束后，计算相应的刚性系数r，并代入式(1)得到下一增量步的结构刚度矩阵.每一步分析中，对各构件节点的塑性程度P进行评估，其表达式为FEMA-273将结构抗震性能目标水平定义为4个等级，即正常使用(Operational)、立即入住(Immediate occupancy)、生命安全(Life safety)和防止倒塌(Collapse prevention).以结构顶层位移值作为性能指标，取建筑结构高度的0.4%，0.7%，2.5%和5%分别作为OP，IO，LS和CP等级的最大侧向位移允许值.各性能等级状态下地震设计加速度的设置式[11]为并计算各性能状态下的静力等效地震荷载Pi为式中：T为结构的弹性基础周期；m为结构设计质量；Fa，Fv为场地系数；，S1i 为两个加速度参数；为各性能状态的地震设计加速度.Pushover分析的等效地震荷载的加载模式采用指数分布形式，即式中：Fs为作用在s层的等效水平地震荷载；Hs和Hn分别为s层和n层距离基础的高度；Gs和Gn分别为s层和n层地震设计质量；k为相关参数.编制基于Matlab的Pushover的分析程序.图4为Pushover分析的基本流程，其中i为增量步数；Δu和Δf分别为位移和内力的增量.对图5中的两榀平面钢框架进行静力试验[12]，框架顶层左端作用不断增大的侧向水平荷载F，取顶层右端水平位移作为目标位移，记录并得到其荷载—位移曲线.框架荷载工况如表2所示，构件截面属性见表3.为验证Pushover方法的可靠性和分析计算精度，将两榀框架的Pushover分析计算结果与其试验数据[12]进行了对比，对比结果如图6所示.图6中两榀框架的Pushover分析与试验数据的对比结果可以看出：两榀钢框架的Pushover分析计算结果与试验数据较为接近.弹性变形阶段，两者图线吻合较好；随着塑性变形开展，两图线出现些许偏离后又交叉.整体上看，两图线走势基本相近.塑性发展末期，试验结果曲线更快趋平，而分析结果曲线则由于刚度矩阵设置的局限性仍存在小幅上倾趋势.且两榀框架计算分析结果与试验结果的最大相对误差分别为13.94%和12.17%.塑性变形开展的前中期，相比于试验结果，Pushover分析结果中的水平位移增长更快.这可能是由于Pushover分析模型考虑了节点的半刚性连接，而实际试验中构件节点因采用满焊连接，刚性较大因而位移较小.塑性变形末期，采用Pushover程序分析计算的水平位移略小于试验值，部分原因是分析程序的基本模型忽略了结构剪切变形的的影响.对比结果表明：Pushover分析结果与试验数据的荷载—位移曲线基本吻合，两者相对误差小于14%.因此Pushover分析方法和程序可靠，可作为结构抗震性能分析工具，应用于基于性能的抗震设计中.图7为文献[9]中一三层四跨半刚性连接的框架抗震分析算例.钢材弹性模量为200 GPa，框架梁、柱的屈服强度分别为339，397 MPa.结构自重及活荷载等效为竖向均布荷载作用于梁上，地震荷载的加载模式采用式(15)所示的指数分布模式，其中k=2.第一、二层的地震设计重量均为4 688 kN，顶层重量为5 071 kN.采用Pushover分析程序对该框架算例进行抗震分析，取中柱顶端的水平位移作为结构顶层位移.表4给出了OP，IO，LS，CP这4个等级的性能目标水平状态下的结构顶层位移.Pushover分析程序所得的各性能等级下的顶层位移与文献[9]分析结果非常接近，两者偏差仅分别为0.67，1.31，2.28，0.24 cm.另外图8给出了Pushover 程序分析所得的等效地震荷载—顶层位移曲线和文献[9]中分析所得曲线，可以看到两曲线基本吻合.图9为框架各构件在4个等级的性能目标水平状态下的塑性发展状况.OP性能状态前，框架各构件均处于弹性阶段，荷载与顶层位移成线性关系.后随等效地震荷载的增大，顶层受力侧最近的梁的右节点先发生塑性变形，且最早出现塑性铰.IO 性能状态之后塑性变形逐渐由顶层受力侧的梁向右侧和下侧的梁传递，结构位移不断加速增大.直到受力侧第2根柱和中柱柱底节点最先出现塑性变形，顶层位移迅速增大，荷载—位移曲线开始逐渐趋平.而后结构塑性程度不断增大，塑性铰也相继出现.LS到CP段的位移增量达到了弹性阶段总位移的7倍多.以结构位移作为性能指标，论述了一种的非线性静力弹塑性Pushover分析方法用于结构抗震性能分析.通过对两榀框架分析与试验对比，显示了两者之间较好的契合度，表明了Pushover分析方法的可靠性.且通过一框架算例的抗震性能分析说明Pushover方法在抗震分析中的具体应用，显示了该方法的适用性，为基于性能的抗震设计提供了一种可靠的结构抗震性能分析工具.【相关文献】[1] 李灿灿，陆洲导，李凌志.建筑结构基于性能的抗震设计[J].四川建筑科学研究，2005，31(5)：99-102.[2] 张新军，徐江江，虞周均.斜拉-悬吊协作体系桥抗震性能参数分析[J].浙江工业大学学报，2014，42(6)：665-670.[3] 曹亮，丁翠红，丁伯阳.杭州未设防高层建筑的抗震验算[J].浙江工业大学学报，2004，32(6)：656-659.[4] 李辉，曹亮.在役结构的抗震计算分析[J].浙江工业大学学报，2005，33(2)：223-226.[5] 高依强，陈永锋，李青宁.桥梁双柱式桥墩的Pushover分析[J].交通科技与经济，2014，16(4)：40-43.[6] 潘毅，杨成，赵世春，等.基于Pushover方法的既有建筑结构安全性鉴定[J].西南交通大学学报，2010，45(2)：174-178.[7] 张文明，高大峰，苏军，等.基于性能的框架结构抗震安全评估方法研究[J].西北地震学报，2007，29(4)：330-334.[8] 刘畅，邹银生.多层偏心结构的Pushover分析[J].重庆建筑大学学报，2007，29(3)：61-65.[9] HASAN R, XU L, GRIERSON D E. Push-over analysis for performance-based seismic design[J]. Computers and structures,2002,80(31):2483-2493.[10] GONG Yangling. Performance-based design of steel building frameworks under seismic loading[D]. Waterloo: University of Waterloo,2003.[11] Federal Emergency Management Agency. FEMA 273 NEHRP commentary on the guidelines for the rehabilitation of building[R]. Washington: Federal Emergency Management Agency,1996.[12] 舒兴平，沈蒲生，尚守平.钢框架结构二阶弹塑性稳定极限承载力试验研究[J].钢结构，1999，14(4)：19-22.。
SAP2000桥梁结构抗震性能评价——基于Pushover原理
系： 一Ｔ Ｓ Ｓ 素 ａ ２ａ
（ ３ ）
抗 震 评 估 和 修 复 》 Ａ 一 ４ ） 另 一 本 是 由 美 国 联 邦 紧 急 管 （ Ｔｃ ０ ， 理 厅 出版 的《 屋 抗 震 加 固 指 南 》Ｆ Ｍ Ａ ７ ／ ７ ） 房 （Ｅ ２ ３ ２ ４ 。混 凝 土
对 弹 塑 性 结 构 的 Ａ 格 式 的 需 求 谱 的求 法 ， 般 是 在 典 Ｄ 一 型弹性 需求谱 的基础 上 ， 过考 虑等效 阻 尼 比 ∈ 通 或 延 性 比
１ １ 基 本 原 理 ．
位移 ｓ ｄ反 应 谱 画 在 同一 坐 标 系 上 ， 据 弹 性 单 自 由 度 体 系 根 在地 震作用 下的运动 方程可 知 ｓ 和 ｓ ｄ之 间 存 在 下 面 的 关
Ｓ ２０ ＡＰ ０ ０程 序 提 供 的 Ｐ ｓ ｏ ｅ 分 析 方 法 ， 要 基 于 两 ｕｈ ｖｒ 主 本 手 册 ， 本 是 由 美 国应 用 技 术 委 员 会 编 制 的 《 凝 土 建 筑 一 混
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（） １
式 中 ： 结 构 第 一 振 型 顶 点 振 幅 ；ｌ 结 构 第 一 振 型 Ｘｌ～ ａ一
圈 ２ 反 应 谱 折 减 的 阻 尼转 换 图 ３ 能 力谱 与 需 求 谱 为 确 定 ｅ ， 要 首 先 假 定 ａ 、 有 了 ｅ 需 ｐｄ ， 后 ， 过 对 弹性 通
两 种方法得 到折减 的弹 塑性需求 谱 。Ａ 一４ Ｔｃ Ｏ采 用 的 是 塑 性 铰 本 构 关 系 和 性 能 指 标 来 自于 ＡＴ ｃ一 ４ ， 结 构 塑 性 Ｏ钢 考 虑 等效 阻 尼 比 ∈ 。的 方 法 。在 图 ２中 ， 为 等 效 单 自 由度 ｄ 铰 本 构 关 系 和 性 能 指 标 来 自 于 Ｆ ＭＡ２ ３ ２ ４ 而 Ｐ ｓ ｏ ｅ Ｅ ７ ／７ ， ｕｈｖｒ ＡＴ Ｏ中 等 效 阻 尼 比 ∈ 由最 大 位 移 反 方 法 的 主 干 部 分 ， 分 析 部 分 采 用 的 是 能 力 谱 法 ， 自 于 体 系 的 最 大 位 移 ， Ｃ一 ４ 即 来 应的 一个周期 内的滞 回耗能来 确定 ， 下式计 算 ： 按 Ａ Ｔ Ｃ一 ４ Ｏ。
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基于模态分析Pushover方法的城市轨道交通桥梁
抗震性能评估的开题报告
一、研究背景与意义
城市轨道交通是现代城市中非常重要的公共交通系统，它依托于桥
梁等建筑结构来实现线路的畅通。
然而，城市地震频繁发生，轨道交通
桥梁的抗震设计成为一项极其重要的任务。
因此，城市轨道交通桥梁抗
震性能评估成为研究热点。
现代结构设计中，模态分析被广泛应用于桥
梁结构的动力问题分析，Pushover方法是经典的抗震研究方法之一。
本研究旨在利用模态分析Pushover方法，对城市轨道交通桥梁的抗震性能进行评估，为城市轨道交通桥梁的抗震设计提供科学数据和技术
支持。
这对确保城市轨道交通系统的安全性和稳定运行具有重要的现实
意义。
二、研究内容
1.综述轨道交通桥梁的抗震性能研究历史及研究现状。
2.建立城市轨道交通桥梁有限元模型。
3.通过模态分析，实现城市轨道交通桥梁的结构特性提取。
4.根据实际抗震情况制定地震作用下应变损伤评估标准和分级准则。
5.采用Pushover方法，评估城市轨道交通桥梁在不同地震烈度及不同方向作用下的破坏性能。
6.对比分析不同参数对结构受力性能的影响，提出提高城市轨道交
通桥梁抗震能力的相关建议。
三、研究方法
1.文献资料法：梳理国内外关于轨道交通桥梁抗震性能的研究文献，了解相关研究现状。
2.建模方法：采用ANSYS等软件建立城市轨道交通桥梁的有限元模型，实现结构特性提取。
3.模态分析方法：运用ABAQUS软件进行模态分析，得到结构的振型、频率和阻尼比等信息。
4.地震作用模拟：利用ABAQUS和ETABS等软件模拟结构在不同地震烈度下的地震作用，得到结构受力状况数据。
5.应变损伤评估法：根据铁路客运输测评技术规范中的相关规定，制定城市轨道交通桥梁应变损伤评估标准。
6.Pushover分析方法：利用SAP2000等软件，采用Pushover方法分析城市轨道交通桥梁在地震作用下的破坏性能。
四、研究计划
第一年
1.综述轨道交通桥梁抗震性能研究的历史及现状。
2.建立城市轨道交通桥梁有限元模型。
3.模态分析，提取结构特性
第二年
1.制定城市轨道交通桥梁应变损伤评估标准。
2.Pushover分析方法，评估城市轨道交通桥梁在不同地震烈度及不同方向下的破坏性能。
第三年
1.对比分析不同参数对结构受力性能的影响，提出提高城市轨道交通桥梁抗震能力的相关建议。
2.撰写论文，并进行报告。
五、预期结果与创新点
预期结果：
通过模态分析Pushover方法，评估城市轨道交通桥梁的抗震性能，包括评估地震作用下的破坏性能，制定应变损伤评估标准和分级准则，以及提出提高城市轨道交通桥梁抗震能力的相关建议。
创新点：
1.利用现代结构设计中的模态分析方法对轨道交通桥梁进行抗震性能评估。
2.制定城市轨道交通桥梁应变损伤评估标准和分级准则。
3.通过分析不同参数对结构受力性能的影响，提出提高城市轨道交通桥梁抗震能力的相关建议，为城市轨道交通桥梁的抗震设计提供完整信息和技术支持。