公路连续梁桥双柱墩抗震研究

发布时间：2017-04-08 17:09

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【摘要】：我国是一个地震频次高、强度大的国家,桥梁抗震设计越来越受到重视。本文结合汶川地震桥梁震害调查研究,分析了连续梁桥的震害原因,选取受力较合理、震害较少的双柱式连续梁桥作为研究对象,然后从桥梁抗震设计理论、地震反应分析方法和抗震性能影响因素三方面对双柱式桥墩进行抗震研究。首先,系统地介绍了桥梁延性抗震设计理论,解释了延性的基本概念,探究了延性抗震设计方法,通过对比分析国内外设计规范的不同,提出合理化参数的建议。其次,介绍了地震反应分析方法的发展过程,阐释了弹性反应谱法、弹塑性反应谱法和动力时程分析法的基本原理,推导其动力方程和参数并求解地震响应结果。探究了静力弹塑性分析方法的基本原理和求解方法,采用模态pushover方法求解结构地震响应和结构极限位移。再次,采用Midas civil软件建立有限元模型,分别用弹性反应谱法、弹塑性反应谱法、弹塑性静力分析方法和动力时程方法计算桥梁的地震响应,对比分析其计算结果,评价不同分析方法的优缺点,从而选取较为合理的地震反应分析方法。最后,采用弹塑性静力分析方法探究双柱式桥墩的抗震性能影响因素。改变剪跨比、轴压比、箍筋率和纵筋率,计算桥墩弯矩、剪力和位移的能力需求比,分析各因素对抗震性能的影响,并提出各因素的合理取值范围。
【关键词】：双柱式桥墩 延性 地震反应分析方法 MPA 抗震性能影响因素
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 桥梁抗震概论7-19
• 1.1 引言7
• 1.2 桥梁震害概述7-13
• 1.2.1 桥梁震害分类及其原因8-12
• 1.2.2 桥梁震害经验12
• 1.2.3 连续梁桥桥墩震害分析12-13
• 1.3 桥梁地震反应分析方法13-17
• 1.3.1 静力法13-14
• 1.3.2 反应谱法14-15
• 1.3.3 动力时程分析法15-16
• 1.3.4 静力弹塑性分析方法16-17
• 1.4 论文主要研究内容17-19
• 第2章 桥梁延性抗震设计理论19-31
• 2.1 延性的基本概念19-21
• 2.1.1 延性的定义19-20
• 2.1.2 延性的指标20-21
• 2.2 延性抗震设计方法21-30
• 2.2.1 抗震设计中的材料性能21-25
• 2.2.2 能力设计方法25-26
• 2.2.3 塑性耗能机制选择26
• 2.2.4 延性构件二次设计26-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第3章 有限元模型分析31-45
• 3.1 桥梁概况31
• 3.2 有限元模型参数31-38
• 3.2.1 材料的本构关系32
• 3.2.2 结构阻尼32-33
• 3.2.3 桩-土作用33-35
• 3.2.4 特征值分析35-36
• 3.2.5 重力二阶效应36-38
• 3.3 反应谱分析38-40
• 3.3.1 设计反应谱38-39
• 3.3.2 弯矩-曲率关系39-40
• 3.4 时程分析40-43
• 3.4.1 纤维模型40-42
• 3.4.2 地震波42-43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 静力弹塑性分析45-57
• 4.1 PUSHOVER分析45-50
• 4.1.1 基本原理和假定45-46
• 4.1.2 水平荷载模式选取46-48
• 4.1.3 目标位移求解48-50
• 4.2 模态PUSHOVER分析50-55
• 4.2.1 分析步骤51
• 4.2.2 假定及存在的问题51
• 4.2.3 塑性铰51-55
• 4.2.4 双柱墩横向极限位移55
• 4.3 本章小结55-57
• 第5章 抗震分析57-79
• 5.1 不同地震反应分析方法比较57-63
• 5.1.1 动力特性分析57-61
• 5.1.2 地震响应61-63
• 5.2 抗震性能参数优化63-75
• 5.2.1 剪跨比63-66
• 5.2.2 轴压比66-69
• 5.2.3 箍筋率69-72
• 5.2.4 纵筋率72-75
• 5.3 整体延性与局部延性75-76
• 5.4 本章小结76-79
• 第6章 结论与展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 展望80-81
• 参考文献81-83
• 致谢83

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本文编号：293291