信息化橋梁地震安全評估系統(tǒng).pdf

1、交通路網(wǎng)作為生命線系統(tǒng)的重要組成部分，保障其具有必要的抗御地震災害的能力一直是工程界和政府相關部門的一項重要的工作。近20年來，我國在地震減災方面取得了很大的進展，特別是2000年國務院在國家的層次上提出了建立健全地震監(jiān)測預報體系、地震災害預防體系和地震緊急救援體系，代表了我國綜合地震減災的宏觀策略。為了給政府部門宏觀決策提供科學的依據(jù)，需要發(fā)展先進和完善的技術手段。在這樣的背景下，本文開展了橋梁地震安全評估系統(tǒng)的研究工作，目的是為一個

2、地區(qū)的橋梁提供地震安全管理的一個有效的技術支撐和管理手段。這樣一種宏觀策略涉及到很多部門、復雜的組織形式和技術手段。本文的主要研究工作如下： (1)將橋梁抗震的工程技術與信息技術結合，建立了橋梁地震安全評估系統(tǒng)的總體框架。包括管理橋梁抗震安全評估基本信息庫設計；基于有限元技術的橋梁抗震安全評估模型、方法與參數(shù)；橋梁地震安全評估信息庫；評估報告的生成等。在該框架下，橋梁的基本信息從設計階段就開始保存，包括了施工和運營期間的信息。并

3、且這些信息與有限元庫相關聯(lián)，可以實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)更新。本文建立的框架，包含了信息存儲、管理、評估方法、經(jīng)濟損失、評估報告等各個方面，功能完善、各部分關聯(lián)緊密。 (2)建立了一般阻尼橋梁結構在一致地震動激勵下隨機和反應譜計算方法。推導了振型位移、振型速度以及振型位移與振型速度耦合相應的相關系數(shù)的近似解析表達式。通過數(shù)值研究，指出對于一般的土木工程結構，只考慮振型位移項就可以達到滿意的工程精度。 (3)將一致地震激勵下的一般阻尼

4、結構地震響應計算的隨機和反應譜計算方法推廣到非一致激勵情況。推導了可以考慮地震動空間相干損失和行波效應的隨機和反應計算組合系數(shù)的近似解析表達公式，在保證計算精度的同時極大地提高了計算效率。本文還通過等效線性化方法將隨機和反應譜方法應用于局部非線性地震反應的計算。 (4)在本文方法的基礎上此編制了橋梁在多點或一致地震動激勵下反應的計算機程序SRAP。 (5)建立了系統(tǒng)的橋梁結構地震損失的估算方法。對于橋梁的直接損失和人員賠

5、償損失采用了已有的方法和法規(guī)的規(guī)定。提出了車輛損失的計算方法，該方法考慮了交通流量的大小、地震動的作用時間，橋梁的損傷程度等因素。在參考了交通事故經(jīng)濟損失的估算方法的基礎上，提出了地震造成的交通行業(yè)經(jīng)濟損失的估算方法。該方法考慮了交通流量、車輛類型、交通延遲、貨物增值等因素。 (6)編制了橋梁地震安全評估軟件 SSAB(Seismic Safety Assessment ofBridges)。 SSAB實現(xiàn)了有限元方法與信息技