桥台背墙对桥梁地震反应的影响

发布时间：2020-11-05 05:09

　　 桥梁作为生命线工程在抗震救灾中起着至关重要的作用,而随着桥梁抗震研究的日渐深入,我国需要完善“桥台—填土”的相互作用相关研究,以补充我国抗震规范在这块内容上的空白。本课题将采用多模型多平台技术方法,基于Abaqus数值模拟研究桥台结构在纵桥向荷载作用下的破坏形态及规律,通过施加循环荷载得到桥台结构的力—位移关系滞回曲线,引入桥台背墙力学模型计算公式并对其简化,将简化力学模型与CALTRANS抗震设计标准中的台后填土力学模型进行组合连接,使其作为简单的弹簧模型应用于OpenSees软件中进行算例桥的纵桥向地震反应分析。本文通过Abaqus有限元软件对桥台结构在荷载下的破坏形态进行了研究,分析了桥台尺寸、钢筋数量等因素对桥台在主梁纵桥向荷载下的破坏形态和裂缝开裂发展情况的影响。通过对桥台施加循环荷载,获得桥台力—位移滞回曲线,借鉴横向挡块研究成果,引入桥台背墙力学模型计算公式,并根据力—位移关系验证计算公式对桥台背墙结构的适用性,并进一步将计算公式进行简化并校核。在开源有限元软件OpenSees中进行桥梁地震响应分析,得到在对桥台—填土不同模拟方法下,地震作用对上部结构的位移影响以及对墩柱位移延性系数的影响,进而分析了简化公式的实用性以及桥台背墙在地震作用下的贡献。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U442.55;U443.21
【部分图文】：

随着技术的发展，精细模拟已成为近些年桥梁抗震研究的发展趋势。近年来桥台—土相互作用研究成为美国桥梁抗震研究的一个热点，国外学者做了大量试验及理论研究，如图1.1和图1.2，并据此不断对相关规范进行完善。而这方面国内研究较少，没有规范要求。因此，迫切需要针对国内实际情况对桥台—土相互作用进行研究。

2（c）回填土表面裂缝 （d）石膏柱破坏情况图1.2 UCLA全尺寸桥台—填土拟静力试验 桥台震害在地震灾害中，桥梁结构的破坏主要分为上部结构震害、支座震害、下部结构以及震害。

震害的特点[1]。如图1.4，在唐山地震期间，某铁路桥台在地震作用下周围填土发生滑移，土体在桥台背墙上产生了巨大推力，对桥台结构造成了破坏。图1.4 桥台台后填土滑移(2) 在2008年汶川地震中，桥台损坏引起的桥梁破坏主要表现为桥台与主梁的碰撞以及桥台填土的滑移和沉陷[2]。如图1.5，寿江大桥在汶川地震中，主梁与桥台碰撞，桥台背墙、侧墙和横向挡块均发生破坏；桥台背墙在地震过程中尚未完全损毁，起到了限制梁体纵桥向位移的作用，因此未发生落梁现象[3]。如图1.6，高原大桥震害，在地震作用下
【参考文献】

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本文编号：2871174