钢管混凝土叠合柱桥墩地震易损性分析

发布时间：2017-10-28 21:15

  本文关键词：钢管混凝土叠合柱桥墩地震易损性分析

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【摘要】：钢管混凝土叠合柱桥墩是一种新型的构件型式,目前对此类构件的地震易损性研究较少。本文利用数值模拟的方法,对钢管混凝土叠合柱桥墩的地震易损性进行了分析。讨论了轴压比、纵筋配筋率、体积配箍率和截面含钢量对钢管混凝土叠合柱桥墩易损性的影响,并且与钢筋混凝土桥墩的易损性进行了对比分析,得到以下几个主要的结论：(1)随着轴压比的增大,钢管混凝土叠合柱桥墩轻微损伤状态的超越概率减小,而中等损伤、严重损伤和倒塌的损伤超越概率增大；(2)随着纵筋配筋率的增大,钢管混凝土叠合柱桥墩各级损伤状态的超越概率均减小,但减小的幅度不大；(3)随着体积配箍率的增大,桥墩严重损伤状态的超越概率显著减小,而对其他损伤状态的超越概率影响不大；(4)截面含钢量(钢管壁厚)对钢管混凝土叠合柱桥墩各个损伤状态的超越概率影响很小;(5)与钢筋混凝土桥墩相比,钢管混凝土叠合柱桥墩的损伤超越概率,特别是严重损伤与倒塌的超越概率显著减小,表明钢管混凝土叠合柱桥墩具有良好的抗震性能。
【关键词】：桥墩 钢管混凝土叠合柱 地震易损性分析 易损性曲线 抗震性能
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 钢管混凝土叠合柱的应用及其研究现状12-14
• 1.2.1 钢管混凝土叠合柱在高层建筑中的应用及其研究13-14
• 1.2.2 在桥梁结构中的应用及其研究14
• 1.3 基于性能的抗震设计14-15
• 1.4 地震易损性的研究现状15-17
• 1.4.1 经验易损性分析方法16
• 1.4.2 理论易损性分析方法16-17
• 1.4.3 经验易损性曲线与理论易损性曲线的比较17
• 1.5 问题的提出17
• 1.6 主要研究内容及研究方法17-19
• 第2章 理论易损曲线生成方法的对比研究19-25
• 2.1 概述19
• 2.2 超越损伤状态的频数统计法19-20
• 2.3 直接回归概率需求模型的线性拟合法20-22
• 2.4 能力需求比模型的曲线拟合法22-23
• 2.5 本章小结23-25
• 第3章 基于IDA方法的钢管混凝土叠合柱桥墩地震响应分析25-45
• 3.1 概述25
• 3.2 IDA分析方法简介25-26
• 3.2.1 IDA分析方法步骤25-26
• 3.2.2 IDA分析方法算例26
• 3.3 地震动输入的模拟26-29
• 3.3.1 地震动记录的选择26-29
• 3.3.2 地震动强度指标的选取29
• 3.4 OpenSEES程序简介29-37
• 3.4.1 OpenSEES中的非线性梁柱单元模型29-31
• 3.4.2 OpenSEES中的纤维单元模型31-32
• 3.4.3 OpenSEES中的材料本构模型32-37
• 3.5 有限元建模37-39
• 3.5.1 模型的离散37-38
• 3.5.2 材料本构模型及截面纤维的划分38-39
• 3.6 钢管混凝土叠合柱桥墩地震响应分析39-43
• 3.6.1 钢管混凝土叠合柱桥墩破坏过程分析39-40
• 3.6.2 墩顶位移与墩底曲率的关系40-41
• 3.6.3 IDA曲线分析41-43
• 3.7 地震需求模型43-44
• 3.8 本章小结44-45
• 第4章 钢管混凝土叠合柱桥墩损伤指标的量化分析45-54
• 4.1 概述45
• 4.2 结构的损伤准则45-46
• 4.3 结构损伤状态的描述和损伤指标46-49
• 4.4 截面的弯矩-曲率分析49-51
• 4.5 损伤指标的量化51-53
• 4.5.1 钢筋混凝土桥墩位移延性比指标的量化51-52
• 4.5.2 钢管混凝土叠合柱桥墩墩顶最大位移指标的量化52-53
• 4.6 本章小结53-54
• 第5章 钢管混凝土叠合柱桥墩地震易损性分析与抗震性能研究54-73
• 5.1 概述54
• 5.2 易损性曲线的求解54-55
• 5.3 关键参数的定义与取值55-57
• 5.3.1 关键参数的定义55-56
• 5.3.2 关键参数的取值56-57
• 5.4 关键参数对钢管混凝土叠合柱桥墩地震易损性的影响57-70
• 5.4.1 轴压比对地震易损性的影响57-61
• 5.4.2 纵筋配筋率对易损性的影响61-64
• 5.4.3 体积配箍率对易损性的影响64-67
• 5.4.4 截面含钢量对易损性的影响67-70
• 5.5 钢管混凝土叠合柱与钢筋混凝土柱易损性对比70-72
• 5.6 本章小结72-73
• 结论与展望73-75
• 结论73
• 展望73-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-80
• 攻读硕士期间参加的科研项目80-81

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本文编号：1109986