鋼筋混凝土橋樑結構地震損傷評估及加固策略研究

《鋼筋混凝土橋樑結構地震損傷評估及加固策略研究》是依託西南交通大學，由錢永久擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：鋼筋混凝土橋樑結構地震損傷評估及加固策略研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：錢永久
• 依託單位：西南交通大學

項目摘要

鋼筋混凝土橋樑地震損傷狀態的評估及合理的加固決策，對保證國家交通生命線的暢通具有關鍵作用。本項目擬採用連續介質力學的理論分析、擬靜力模型試驗研究、有限元仿真計算和人工智慧技術相結合的方法，針對結構損傷評估、抗震加固策略的最佳化以及結構地震損傷控制系統進行研究。首先，選取和改進混凝土非局部動力損傷本構關係，使其能夠反映塑性、低周疲勞和損傷耦合關係。其次，建立鋼筋混凝土結構非線性動力損傷的精細化模型，發展損傷本構在顯式動力積分CR列式中的數值計算方法，研究結構倒塌判定準則和倒塌機理。探討損傷指標與破壞等級、加固規模的關係，運用人工智慧技術建立多層次模糊綜合評估體系。然後，以試驗和仿真計算為基礎，以應對結構地震風險為評判依據，綜合比選多種加固策略的有效性、經濟性和可行性，做出最優加固決策。最終，融合損傷評估、損傷預警和加固決策形成地震損傷控制系統，實現防震減災的目的。

結題摘要

鋼筋混凝土橋樑地震損傷評估、加固方法以及決策問題研究對於震後抗震救災和恢復重建具有重大的意義。本項目通過調查、總結和整理汶川地震中鋼筋混凝土橋樑震害及其所致經濟損失，建立汶川地震鋼筋混凝土橋樑損傷資料庫，據此提出多層次模糊評估體系及基於相關向量機的損傷等級分類器，進而依靠貝葉斯方法得出結構易損性函式、經濟損失函式及風險指標等。探索地震中鋼筋混凝土橋樑結構地震損傷和倒塌機理，開展以小魚洞大橋為例進行鋼筋混凝土剛架拱橋結構倒塌過程的研究。採用塑性-損傷力學理論，研究鋼筋混凝土橋墩軸向-剪下-彎曲耦合破壞，建立鋼筋混凝土等效各向異性損傷本構模型，將其套用於基於“力”模式的精細化纖維梁結構理論。針對常用的鋼筋混凝土橋墩加固方法（鋼套管加固法和鋼筋混凝土套箍加固法）的可行性、有效性和優缺點進行對比，開發橋墩地震損傷評估及抗震加固計算軟體，利用多組試驗結果驗證計算模型有效性和可靠性。