局部配筋加密的少筋混凝土重力式桥墩抗震性能振动台试验研究

发布时间：2020-08-08 23:44

【摘要】：我国高速铁路广泛采用少筋混凝土重力式桥墩(ρ≤0.5%),其破坏介于完全的脆性破坏与延性破坏之间,现有研究缺乏对于少筋混凝土重力式桥墩系统的抗震设计理论研究,运用振动台试验的研究其抗震性能的工作更少。本文依据一座少筋混凝土重力式实体桥墩,设计缩尺模型,通过振动台试验与数值模拟相结合,研究了配筋率为0.3%以及另外两个局部配筋加密模型的地震反应,总结了三个模型在输入不同峰值地震作用下的各项指标的变化规律,同时验证所建立的数值模型的准确性。以下为本文主要研究内容:(1)阅读大量关于少筋混凝土重力式桥墩的文献,整理了已有的众多研究结论,总结了国内外研究现状,列举了结构抗震的研究方法,以及规范对抗震设防的目标和设计方法的要求。(2)根据模型试验的相似理论,本文以一座现役少筋混凝土重力式桥墩为原型,根据试验现有条件,设计制作了几何相似比为1:15的试验模型,并以此为基础设计制作了另外两个局部塑性铰区配筋加密的对比模型,对其进行振动台试验研究。(3)通过对模型的振动台试验,对模型输入不同峰值加速度、不同类型地震波,测得三个模型的地震反应(位移反应、加速度反应、模型周期和应力反应等),并对所得数据结果进行评价与分析。(4)通过对模型的有限元数值模拟,计算得到输入与试验同等地震作用下的模型地震反应,将所得的结论与试验所得结果作对比,验证模型结果的准确性。本文研究了高速铁路少筋混凝土重力式桥墩的抗震性能,并在此基础上提出两种塑性铰区局部配筋强化的对比模型:模型Ⅱ塑性铰区局部纵筋加密强化,模型Ⅲ塑性铰区局部箍筋加密强化。此次试验揭示少筋混凝土桥墩在地震作用下的破坏模式,评价结构整体抗震能力。总结整理了配筋率为0.3%的少筋混凝重力式桥墩在地震作用下反应规律。同时也验证了局部配筋加密的利与弊。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U442.55
【图文】：

示意图,示意图,台湾地区,西部地区

图 1.1 全球地震活动分布示意图震活动分布图中看出，我国地震发生频率之高，范围之广的显著分布十分广泛，几乎全国各地都遍布由 6 级以上地震。值得注意频繁的地区是我国台湾地区，我国大陆地区中，青藏高原、新疆繁。根据我国强震分布统计分析，当前在大陆地区绝大多数被记国西部广大地区，而我国东部地区则较为稳定。1949～1981 年之27 次 7 级以上地震中，其中占百分之七十四发生在西部地区，在 18大陆地区发生的 7 级以上地震中，西部占的比重高达百分之八十

桥梁上部结构,震害

兰州交通大学硕士学位论文境遭到破坏。重灾区多为交通不便的山谷地区，同时通信、交通等生命线工程的毁损，使得救援人员、物资、车辆和大型救援设备无法进入受灾区进行及时的抗震救灾工作[1]，多种因素下，使得此次地震成为全世界关注的历史罕见一次特大地震。桥梁结构在震后担任着责任重大的抢险救灾工作，在地震中一旦遭到不可修复的破坏，不仅是自身财产遭到损失，而且涉及到震后的抢险救灾工作，汶川地震中就有 6 条铁路以及 16 条国道省道干线公路由于地震中受到损毁而中断，其中不乏桥梁结构受到破坏而被迫中断的路线，因此在抗震工作中必须重视桥梁结构。桥梁震害形式主要有上部、支座系统和下部结构的破坏。典型的如落梁、支座破坏、桥墩破坏。如图 1.2，图 1.3 所示。

桥梁下部结构,钢筋混凝土桥墩,震害,桥墩

【参考文献】