桥梁振动与抗震研究热点.ppt

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1、研究生专题讲座桥梁振动与抗震研究热点桥梁工程系 孙利民(2001.11.9)提交报告时间：12月14日前（风洞207，65980952）,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,1995年日本神户地震,地震力研究桥梁系统整体抗震性能研究延性抗震研究结构隔震及制震研究抗震设计理论比较及研究,1999年土尔其、台湾地震,跨断层结构的抗震研究,最近的大地震灾害与桥梁抗震研究动向,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,1999年土尔其、台湾地震,西部地区特殊地形和地质条件下的桥梁抗震问题中小地震引起的结构损伤积累,典型桥梁震害桥梁设计方法与规范弹塑性动力反应分析最新实验设备与技术桥梁加固技术新西兰模式亚太地

2、区其他国家的地震研究,本讲座的内容提要,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,1995年日本阪神大地震桥梁震灾,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,阪神大地震最大水平加速度分布,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,神户地区主要桥梁受灾地点,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,RC桥墩的主要破坏形式,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,RC桥墩的弯曲与剪切破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,RC桥墩的弯剪破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,RC桥墩的弯剪破坏机理,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,钢桥墩人孔附近的局部失稳破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,刚桥墩整体失稳压坏,制

3、作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,钢桥墩的脆性断裂破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,支座的破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,梁间连接装置的破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,大型拱桥上部结构横移破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,地基液化基础横移造成的落梁破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,东神户大桥（斜拉桥）的震害,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,主塔处支座的破坏,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,支座破坏后主梁端部浮起,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,明石海峡大桥桥墩桥台震后位移情况,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,RC桩基的破坏：头部开裂,

4、制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,台湾921集集大地震桥梁震灾,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,烏渓橋,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,名竹橋,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,長庚橋,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,稗豊橋,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,集鹿大橋,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,日本桥梁抗震规范的改订,公路桥（建设省）道路桥示方书 耐震设计篇（96年12月）铁路桥（运输省）

5、铁道构造物设计标准 抗震设计（98年10月）土木学会有关规范 RC结构施工管理（2000年）RC结构抗震设计（2001年）全面改订（2006年）方向性能设计 土木结构减振隔震制震设计指南（2001，草案）,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,桥梁抗震新规范的主要特点：设计地震力提高明确安全性能要求强调结构的整体抗震性能积极采用弹塑性反应方法（包括静力法和动力法）向性能设计过渡 提高透明度、明确责任,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,弹塑性动力反应分析,背 景：规范的变更、性能设计、市场竞争政府导向：今后，不掌握弹塑性动力反应计算技术的咨询公司将面临生存危机

6、涉及范围：钢筋混凝土结构混凝土充填钢结构土的液化、侧方流动土与基础（包括地下结构）的相互作用,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,土及地下（基础）和地上结构的弹塑性强震反应有限元分析,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,土的液化本构关系模型RC杆件、梁的本构关系模型RC平面单元的本构关系模型程序编写、计算模型和方法的改进计算结果的验证,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,桥梁上部结构破坏机理分析,研究目的与意义震害上部结构的倒塌地基液化引起的基础沉陷和侧方流动引起的基础破坏伸缩缝之间梁构件的碰撞，梁与挡块之间的撞击要求理论分析解决的问题：不连续、大变形大位移、碰撞,制作人：同济大学桥梁工程系

7、孙利民,扩展离散单元法（EDEM）,DEM应用于钢筋混凝土的问题是必须反映材料的连续性，并建立合理的材料本构关系。EDEM通过在离散单元之间引入弹簧反映材料的连续性。弹簧的物理性质必须符合钢筋混凝土材料的并建立合理的材料本构关系。,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,目黑的EDEM刚体模型,本研究的EDEM质点模型,钢筋混凝土有限元,简化格子模型,关键问题：建立合理的本构关系模型,研究思路,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,95年日本阪神地震阪神高速公路桥,地震反应分析,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,新实验设备与技术,大型振动台（实物大实验）水中振动

8、台混合振动台离心机振动台,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,日本科技厅防灾研大型振动台,最大载重：1200 tonf台面面积：20 X 15 m加振方向：X,Y,Z最大加速度：水平0.9 G 竖向1.5 G最大速度：水平200 cm/s竖向70 cm/s最大位移：水平100 cm竖向50 cm建成年：2005年投资额：450亿日元,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,日本运输省港湾技研水中振动台,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,日本建设省土木研究所混合振动台,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工

9、程系 孙利民,日本大林组技研离心机振动台,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,同济大学的剪切变形土槽,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,抗震修复与加固,措施之一：增加延性,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,钢筋混凝土桥墩,钢桥墩,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,措施之二：减小地震力（隔震）,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,单墩桥,双墩桥,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,措施之三：构造措施（防止落梁、缓冲）,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,阐明结构破坏过程，提高社会基础设施抗震性能子课题 1 综合研究：防灾基本方针，实验方法，解析方法（方法论）子课题 2 辅助技术：震害调查方

10、法，量测、数据处理、实验技术子课题 3 结构破坏：脆性破坏，结构单元抗震性能，加固方法，高性能桥墩子课题 4 地基与基础：大型地基模型制做方法，侧方流动，桩基础抗震,日本科技厅重大项目（99-01年）内容介绍,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,新西兰的抗震研究,延性抗震，隔震，跨断层结构的抗震先导世界抗震工程的研究方向,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,亚太地区其他国家的抗震研究,结构的重要度 如新家坡，抗震问题提到与保障国家安全同等考虑结构低设防或无设防 新家坡、泰国、香港远距离地震+软弱场地的影响 墨西哥城的例子 新加坡、曼谷与墨西哥城情况类似,制作

11、人：同济大学桥梁工程系 孙利民,国内桥梁抗震的研究,大兴土木，有极好的工程背景掌握了国外的最新研究动向在许多方面达到或接近国外的水平 某些方面作了适度的跟踪试验的规模和水平仍有一定差距成果对外宣传不够如何作出中国的特色（地震力约为日本的1/31/2）新西兰的模式值得借鉴,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,1995年日本神户地震,地震力研究桥梁系统整体抗震性能研究延性抗震研究结构隔震及制震研究抗震设计理论比较及研究,1999年土尔其、台湾地震,跨断层结构的抗震研究,最近的大地震灾害与桥梁抗震研究动向,制作人：同济大学桥梁工程系 孙利民,国内的桥梁抗震研究动向,西部地区特殊地形和地质条件下的桥梁抗震问题中小地震引起的结构损伤积累,