既有铁路重力式桥墩预防性抗震加固方法研究
发布时间：2021-08-14 00:33
现阶段随着铁路建设的飞速发展,未进行抗震设防或设防标准提高导致既有铁路桥梁抗震能力不足的问题日益凸显,对抗震能力不足的既有桥梁进行预防性抗震加固就显得十分必要。论文提出了适用于铁路重力式桥墩的预防性抗震加固方法,通过理论分析、数值模拟、模型试验等手段开展了应用基础研究,研究成果可为铁路重力式桥墩抗震加固体系的研发及工程应用提供依据。论文的主要研究工作如下:（1）提出了分级抗震加固目标的概念,探讨了铁路重力式桥墩预防性抗震加固的适用性。针对以弯曲破坏为主的既有铁路重力式桥墩,提出了采用钢筋网格进行预防性抗震加固的方法。（2）在提出钢筋网格加固高度确定准则的基础上,采用拟静力试验,研究了抗震加固前后铁路重力式桥墩在水平反复荷载作用下的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线及承载能力、刚度退化、滞回耗能、残余位移等主要性能指标。分析了钢筋网格加固厚度（加固水平钢筋的长度）、加固高度（加固竖向钢筋的长度）等参数对抗震性能指标的影响,同时评价了加固效果。随后,对比了加固前后铁路重力式桥墩试验滞回曲线与Clough退化双线性滞回模型之间的关系。（3）采用振动台试验,研究了加固前后铁路重力式桥墩的墩顶加速度反...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
防落梁装置[22]
减震技术是利用特制的减震构件或装置,使之在强震时率先进入塑性,产生较大阻尼,消耗输入结构的能量[30]。铅芯橡胶支座因力学性能稳定,耗能效果可靠,较早被引入了桥梁抗震加固中。美国最早对Sierra Point立交桥、Eel River桥采用铅芯橡胶支座进行加固[31],这种支座在1991年同样被引入冰岛南部Thjorsa河桥的抗震加固中[32,33]。随着减隔震技术的发展,支座的抗震性能得到了不断的优化,摩擦摆支座的研发成功将减隔震支座发展推上了新台阶。O’Connell等[34]学者将该支座应用于Mcllraith桥进行了抗震评估,并提出将隔震支座作为抗震加固的首选方案。逐渐地,摩擦摆支座加固桥梁得到了美国等国家的广泛认可,并应用到实桥的抗震加固中,如伊利诺伊州约翰逊县24号公路的三跨混凝土梁桥[35],Benicia-Martinez桥[36](如图1.6a所示)等。然而,并非所有的桥梁都方便采用更换支座实现抗震加固,如一些跨海桥梁或山区桥梁等。附加耗能构件由于方便简洁不影响桥梁正常运营,也被引入桥梁抗震加固中,如采用黏弹性阻尼器进行抗震加固的有旧金山金门大桥[37],采用BRB构件进行抗震加固的美国Ripon地区的三跨斜交桥[38](如图1.6b所示)以及采用钢阻尼器加固的里海Offshore桥等[39]。隔震技术是通过对结构进行适当的改造,设法阻止地震能量输入主体。在上世纪90年代,Priestley等[40]提出将摇摆理念引入桥墩抗震加固中的新思路。Astaneh-Asl和Shen[41]对桥墩与基础间的有限摇摆做了研究,并在美国旧金山-奥克兰海湾大桥的抗震加固改造中得以应用。Dowdell和Hamersley[42]将桥墩摇摆构造应用到温哥华狮门大桥北引高架桥的抗震加固中,如图1.7所示。将桥墩与基础间的弱化处理作为一种抗震加固措施还应用在加州的卡齐尼兹大桥和金门大桥抗震加固中[37]。摇摆结构在桥梁抗震加固中的应用还处于初步阶段,且主要集中在钢桁架桥中[43],要实现混凝土桥墩的隔震加固尚有很大的困难。
隔震技术是通过对结构进行适当的改造,设法阻止地震能量输入主体。在上世纪90年代,Priestley等[40]提出将摇摆理念引入桥墩抗震加固中的新思路。Astaneh-Asl和Shen[41]对桥墩与基础间的有限摇摆做了研究,并在美国旧金山-奥克兰海湾大桥的抗震加固改造中得以应用。Dowdell和Hamersley[42]将桥墩摇摆构造应用到温哥华狮门大桥北引高架桥的抗震加固中,如图1.7所示。将桥墩与基础间的弱化处理作为一种抗震加固措施还应用在加州的卡齐尼兹大桥和金门大桥抗震加固中[37]。摇摆结构在桥梁抗震加固中的应用还处于初步阶段,且主要集中在钢桁架桥中[43],要实现混凝土桥墩的隔震加固尚有很大的困难。可以看出,间接加固方法的应用实施主要有两个特点:公路桥居多且以钢结构桥梁为主。
本文编号：3341400
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
防落梁装置[22]
减震技术是利用特制的减震构件或装置,使之在强震时率先进入塑性,产生较大阻尼,消耗输入结构的能量[30]。铅芯橡胶支座因力学性能稳定,耗能效果可靠,较早被引入了桥梁抗震加固中。美国最早对Sierra Point立交桥、Eel River桥采用铅芯橡胶支座进行加固[31],这种支座在1991年同样被引入冰岛南部Thjorsa河桥的抗震加固中[32,33]。随着减隔震技术的发展,支座的抗震性能得到了不断的优化,摩擦摆支座的研发成功将减隔震支座发展推上了新台阶。O’Connell等[34]学者将该支座应用于Mcllraith桥进行了抗震评估,并提出将隔震支座作为抗震加固的首选方案。逐渐地,摩擦摆支座加固桥梁得到了美国等国家的广泛认可,并应用到实桥的抗震加固中,如伊利诺伊州约翰逊县24号公路的三跨混凝土梁桥[35],Benicia-Martinez桥[36](如图1.6a所示)等。然而,并非所有的桥梁都方便采用更换支座实现抗震加固,如一些跨海桥梁或山区桥梁等。附加耗能构件由于方便简洁不影响桥梁正常运营,也被引入桥梁抗震加固中,如采用黏弹性阻尼器进行抗震加固的有旧金山金门大桥[37],采用BRB构件进行抗震加固的美国Ripon地区的三跨斜交桥[38](如图1.6b所示)以及采用钢阻尼器加固的里海Offshore桥等[39]。隔震技术是通过对结构进行适当的改造,设法阻止地震能量输入主体。在上世纪90年代,Priestley等[40]提出将摇摆理念引入桥墩抗震加固中的新思路。Astaneh-Asl和Shen[41]对桥墩与基础间的有限摇摆做了研究,并在美国旧金山-奥克兰海湾大桥的抗震加固改造中得以应用。Dowdell和Hamersley[42]将桥墩摇摆构造应用到温哥华狮门大桥北引高架桥的抗震加固中,如图1.7所示。将桥墩与基础间的弱化处理作为一种抗震加固措施还应用在加州的卡齐尼兹大桥和金门大桥抗震加固中[37]。摇摆结构在桥梁抗震加固中的应用还处于初步阶段,且主要集中在钢桁架桥中[43],要实现混凝土桥墩的隔震加固尚有很大的困难。
隔震技术是通过对结构进行适当的改造,设法阻止地震能量输入主体。在上世纪90年代,Priestley等[40]提出将摇摆理念引入桥墩抗震加固中的新思路。Astaneh-Asl和Shen[41]对桥墩与基础间的有限摇摆做了研究,并在美国旧金山-奥克兰海湾大桥的抗震加固改造中得以应用。Dowdell和Hamersley[42]将桥墩摇摆构造应用到温哥华狮门大桥北引高架桥的抗震加固中,如图1.7所示。将桥墩与基础间的弱化处理作为一种抗震加固措施还应用在加州的卡齐尼兹大桥和金门大桥抗震加固中[37]。摇摆结构在桥梁抗震加固中的应用还处于初步阶段,且主要集中在钢桁架桥中[43],要实现混凝土桥墩的隔震加固尚有很大的困难。可以看出,间接加固方法的应用实施主要有两个特点:公路桥居多且以钢结构桥梁为主。
本文编号：3341400
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