大论文框架9-17.doc

基于震后可持续性和可恢复性的桥梁改造优选

Optimizationofbridgereconstructionbasedonsustainabilityandrestoration

学科专业：结构工程
研究生：
指导教师：李宁副教授

天津大学建筑工程学院
二零一五年十二月

独创性声明

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摘要

近几年来，对公路桥梁的改造研究相当活跃，已形成了多种常用且成熟的方法，但以往在分析桥梁改造工程的经济性时往往是用加固桥梁的初始工程费用与新建一座类似桥梁的初始工程费用相比得来的。这种对比分析是远远不够的。单从初始建造期的工程费用对改造方案进行经济比较是片面的、它往往会夸大加固的经济效果，有时甚至出错。自基于性能的结构设计方法提出以来，结构未来的性能受到越来越广泛的关注，其中可持续性能和可恢复性能研究日益成为目前国内外土木工程领域研究的热点问题。以往关于桥梁改造研究大多针对桥梁服役期间单一可恢复性或可持续性进行分析，可持续性包括经济指标、社会指标和环境指标；可恢复性考虑与不同的损失状态相关的结构性能水平降低和灾后恢复时间。因此本文将在国内对于桥梁改造研究的基础上，参照国内外最新研究成果，从可持续性和可恢复性两个方面进行考虑来综合评价桥梁不同改造方案。主要工作如下：
首先对国内外可恢复性和可持续性研究现状进行综述。
对可恢复性相关概念进行说明并建立可恢复性指标的评估框架。基于理论易损性参数，并考虑桥梁需求能力不确定性、老化效应、不同洪水冲刷深度和不同修复措施的影响，以多跨连续梁桥为例说明可恢复性指标计算流程，并对可恢复性进行了参数敏感性分析。
以多跨连续混凝土梁桥为例，考虑模型参数分布的不确定性，使用蒙特卡洛模拟取10000样本对社会、环境和经济指标进行定量分析。在此基础计算桥梁震后总损失，考虑不同的改造措施对易损性参数进行修正并计算相应的成本效益值，以便持不同风险态度的决策人对不同改造措施进行决策。
基于不同桥梁改造方案的理论易损性参数分别计算可恢复性指标和可持续性指标，基于不同方案的性能指标进行桥梁改造方案的评估优选。

关键词：桥梁改造；可持续性；可恢复性；用户和环境成本
ABSTRACT
Inrecentyears,manyearthquakeswerefoundtocontainthenear-faulteffectseismicrecord,bringingallkindsofengineeringstructures,includingbridges,intensedamage,causingwideattentioninengineeringseismicfield.Duetotheeffectsofthehighenergypulse,ithasbeenproventhatbridgesinnear-faultzonesfacethehigherseismicrisk.Inthispaper,seismicriskanalysismethodofnear-faultbridgestructureisintroducedandappliedtoresearchtheeffectsofpulseontheseismicriskofnear-faultRCbridgestructure.Themainresultsandconclusionsareasfollows:
(1)Consideringtheuncertaintiesofthebridgestructureandgroundmotion,adoptingtheappropriatedamageindex,choosingthespectralaccelerationatthefirstperiodofthestructureasthegroundmotionintensitymeasu