《基於損傷累積效應的橋隧搭接結構地震動力回響研究》是孫廣臣為項目負責人，中南林業科技大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於損傷累積效應的橋隧搭接結構地震動力回響研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孫廣臣
- 依託單位：中南林業科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
軟弱圍岩條件下的橋隧搭接結構在中等強度以上地震作用下將產生損傷，結構的剛度和強度等力學性能隨之降低，從而直接導致結構動力特性的變化。而如何準確地評價橋隧搭接結構在一次或多次地震作用後的力學性能，則是在充分考慮損傷累積效應後進行結構地震動力回響分析的關鍵。本申請課題擬在軟弱圍岩橋隧搭接結構的地震模擬振動台試驗及室內材料性能測試的基礎上，藉助損傷力學和動力學的方法，研究地震作用下橋隧搭接結構的複雜物理和幾何非線性的動力回響、損傷災變行為與理論描述，揭示橋隧搭接結構及圍岩土體在地震作用下的結構累積損傷的產生機理及其演化規律，評估不同地震動參數對橋隧搭接結構地震損傷的影響，揭示其地震動力損傷災變破壞機理，建立橋隧搭接結構的地震損傷及動力災變失效破壞準則，並提出基於性能設計理論的軟弱圍岩橋隧搭接結構的抗震性能評價指標與方法。
結題摘要
目前國內外對軟弱圍岩條件下的橋隧搭接結構在多次地震作用下的損傷評估和地震回響的研究工作開展得很少，相關工程抗震設計和震害評估工作還缺乏試驗參考和理論支撐。本課題綜合利用大型振動台試驗、室內材料性能試驗、數值模擬和理論分析等多種研究方法，研究了不同地震作用下橋隧搭接結構的地震動力回響與災變行為。研究結果顯示，在強烈地震作用下，橋隧搭接結構多處薄弱和敏感結構部位將會產生顯著累積損傷效應與複雜動力回響，不利結構安全與穩定。地震動參數尤其地震波載入方向、激振強度和能量分布類型等的改變，對其損傷累積、動力回響及災變行為的影響比較顯著。通過研究，建立了橋隧搭接結構地震損傷判別標準與動力災變失效破壞準則。同時，揭示了高速鐵路分離式橋隧搭接結構及軟弱圍岩高速公路橋隧搭接段在地震作用下的損傷演化過程、動力特性和動力回響變化規律及動力災變破壞機理，提出了適用於軟弱圍岩條件下橋隧搭接結構抗震性能評價的實用方法與抗震設防措施。本研究為探討複雜條件下橋隧搭接結構的地震回響規律及其誘發機制奠定了堅實的工作基礎，同時為橋隧搭接結構最佳化設計及防震減災等提供了重要科學依據與啟示性線索。
