当前位置:主页 > 科技论文 > 路桥论文 >

强震下深水桥梁群桩基础的动力响应及非线性损伤特性研究

发布时间:2018-01-06 04:43

  本文关键词:强震下深水桥梁群桩基础的动力响应及非线性损伤特性研究 出处:《北京交通大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: 深水桥梁 群桩基础 动水效应 动力响应 非线性分析 损伤指标


【摘要】:群桩基础是深水桥梁结构中常见的一种桥梁下部基础结构形式,并且往往是地震中的易损部位和薄弱环节。动水效应是深水桥梁抗震设计中需要考虑的重要问题,不仅会改变深水桥梁的动力性态,也会对结构响应产生明显影响。本文以一座典型的深水桥梁为对象,基于流固耦合理论和方法,分别建立考虑结构-水体动力耦合作用的群桩基础弹性和非线性分析模型,讨论了Morison方程法、相关简化公式在桩身和承台的动水效应计算中的有效性。以此为基础,对深水桥梁群桩基础在近、远场地震作用下的响应特性和强震下的损伤分布规律进行了分析研究。主要内容包括: (1)采用势流体方法建立考虑流固耦合效应的深水桥梁群桩基础,对流体域宽度范围、流体域网格划分精度进行了讨论,明确了相关参数的取值,为后续研究奠定了重要数值基础。 (2)以基于势流体方法的群桩基础弹性分析模型为对象,以7条具有明显速度脉冲效应的近场地震波为输入,分析了不同水深下群桩基础的动力响应特性及桩间距的变化对其响应特性的影响。研究表明,随着水深的增加,结构自振周期不断延长,动水压力的存在使得群桩基础的动力响应显著增大。随着桩间距的增大,结构自振周期和动力响应都有减小的趋势。 (3)基于势流体全数值计算方法,检验了Morison方程法、王宝喜简化公式和魏凯简化公式在分别用于计算群桩基础的桩身和承台动水附加效应时的有效性,并对不同方法在位移、弯矩以及剪力等响应指标上的误差率进行了具体评价。 (4)建立群桩基础的非线性分析模型,选取成组近、远场地震记录为输入,对不同水深下群桩基础在近、远场地震下的动力响应和损伤分布规律进行了对比分析。结果表明,近场地震下深水桥梁群桩基础的动力响应及其损伤明显大于远场地震;承台底与桩顶的交界处是群桩基础的易损部位,在地面以下一定深度的土层交界处,桩身可能出现损伤破坏,且该损伤会随着地震强度的增强而向两端扩散。
[Abstract]:In this paper , based on the theory and method of fluid - solid coupling , a typical deep - water bridge is used as the object , which not only changes the dynamic state of the deep water bridge , but also has obvious influence on the structural response . ( 1 ) The deep water bridge group pile foundation considering the flow - solid coupling effect is established by using the potential fluid method , the range of the width of the fluid domain and the division precision of the grid of the fluid domain are discussed , the value of the relevant parameters is clarified , and the important numerical basis is laid for the subsequent study . ( 2 ) Based on the elastic analysis model of group pile foundation based on potential fluid method , the influence of dynamic response characteristics of pile foundation and the change of pile spacing on the response characteristics of pile foundation under different water depths are analyzed . ( 3 ) Based on the whole numerical calculation method of potential fluid , the validity of Morison equation method , the simplified formula of Wang Baoxi and the simplified formula of Weikai are tested , and the error rate of different methods in response indexes such as displacement , bending moment and shear force are evaluated . ( 4 ) The nonlinear analysis model of pile foundation is established , and the dynamic response and damage distribution law of the pile foundation of deep water bridge group under different water depths are compared and analyzed . The results show that the dynamic response and damage of pile foundation of deep water bridge group under near field earthquake are more than far field earthquake .

【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U443.15

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 李新乐,朱f^;近断层地震速度脉冲效应对桥墩地震反应的影响[J];北方交通大学学报;2004年01期

2 江辉,朱f^;脉冲型地震动模拟与隔震桥墩性能的能量分析[J];北方交通大学学报;2004年04期

3 杜修力;韩强;李忠献;李立云;陈少峰;赵建锋;;5.12汶川地震中山区公路桥梁震害及启示[J];北京工业大学学报;2008年12期

4 宋波;李悦;;高桩承台动水力简便计算方法[J];北京科技大学学报;2011年04期

5 王东升,冯启民,翟桐;近断层地震动作用下钢筋混凝土桥墩的抗震性能[J];地震工程与工程振动;2003年01期

6 杨伟林,陈国兴,王志华;深厚场地上特大桥墩-群桩-土相互作用体系地震反应特性的二维和三维分析[J];地震工程与工程振动;2003年06期

7 李富荣;陈国兴;王志华;;考虑动水压力影响的单柱式桥墩地震反应分析[J];地震工程与工程振动;2008年02期

8 牛荻涛,,任利杰;改进的钢筋混凝土结构双参数地震破坏模型[J];地震工程与工程振动;1996年04期

9 李爽;谢礼立;;近场问题的研究现状与发展方向[J];地震学报;2007年01期

10 Chin-Hsiung Loh;Wen-I Liao;Juin-Fu Chai;;Effect of near-fault earthquake on bridges:lessons learned from Chi-Chi earthquake[J];Earthquake Engineering and Engineering Vibration;2002年01期

相关博士学位论文 前2条

1 刘振宇;深水桥梁的地震响应研究[D];西南交通大学;2008年

2 李悦;强震作用下动水压力对深水桥梁动力性能的影响研究[D];北京科技大学;2010年



本文编号:1386369

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1386369.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户0c02c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com