基于抗震性能的高海拔峡谷地带高墩桥梁选型研究
发布时间：2021-10-11 07:45
随着我们国家对西部进行大开发战略的推进,西北部地区的公路桥梁建设迎来了很大的发展机遇。西北部地区有山高多峡谷河流的地形特点,所以高墩桥梁的建设就尤为普遍,而高墩的修建将面对众多难题,抗震性能就是其中一个,桥墩截面形式以及墩梁连接形式是影响桥梁结构抗震性能的重要因素。因此,在对高墩桥梁进行设计的时候,桥墩截面形式以及墩梁连接形式就成为了很关键的考虑因素。针对这两个因素的影响,本文做了以下工作:（1）结合青海省卧龙沟4号大桥工程概况,在保证截面混凝土区面积和截面配筋率都相同的情况下,建立截面形式分别为矩形空心截面、方形空心截面、圆形空心截面的高墩模型,采用模态组合侧向力推倒法进行Pushover分析,推倒结果表明采用矩形空心截面时桥墩的抗震性能最好。仍然采用模态组合侧向力推倒法进行墩高对桥墩抗震性能的影响研究,分析结果表明当墩高达到50m时,随着墩高的增加,桥墩的抗震性能逐渐降低。（2）根据本文中的工程实例,建立墩梁固结和支座连接的两种全桥模型,采用反应谱法和动力时程分析法进行两种方案的地震响应分析。分析结果表明:采用支座连接时,结构的内力响应值更小,但位移响应值更大,横桥向位移过大将造成...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见的侧向力分布形式
方形
203.3.2桥墩截面塑性铰定义在地震惯性力的作用下，结构有可能会发生塑性变形，如果是利用梁单元进行的有限元建模，要进行结构的塑性阶段分析，则需要利用塑性铰来进行结构弹塑性特征的模拟[49]。本章的研究对象为墩柱，采用三折线PMM塑性铰，对于三折线PMM塑性铰，在荷载作用前期的时候铰内发生线弹性变形；当结构进行塑性阶段后，塑性行为只发生在铰内，框架只发生弹性变形。图3-5塑性铰的位移-荷载曲线本文设置塑性铰的位置为桥墩顶部和底部区域。根据我国《公路桥梁抗震设计细则》的规定，塑性铰长度取下列两式所计算结果的较小值。sysypL≥+=044.0022.008.0dfdfH（3-3）bLp32=（3-4）式中：H为悬臂桥墩的高度或者是塑性铰出现的面到反弯点的距离；b是矩形截面的短边长度或者是圆形截面的直径；yf是纵向筋的抗拉强度标准值；sd是纵向筋的直径。3.3.3材料本构关系的选择根据Pushover分析的需要，本文中利用非线性梁柱单元进行建模，所以需要对所用材料进行本构关系的选择[49]。钢筋的本构关系通常有两种：一种是双直线模型，这种模型没有考虑钢筋强化阶段的应力-应变关系，所以计算起来非常简单适用，是目前应用最广泛的计算模型；另一种是三直线模型，虽然这种模型考虑了强化阶段，但是计算比较复杂，而且对于一般的结构分析而言，材料的应变不大，没必要采用三直线模型。本文选用双直线模型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力钢筋混凝土连续梁桥地震响应分析[J]. 杨城,李春良,季东航. 吉林建筑大学学报. 2018(03)
[2]高墩桥梁抗震研究现状[J]. 杨荣生. 黑龙江科技信息. 2017(08)
[3]卧龙沟4号大桥方案设计及结构体系比选[J]. 霍新,陈双全,刘旭. 公路. 2015(09)
[4]中国公路桥梁抗震设防标准的发展和评价[J]. 唐光武,兰海燕. 公路交通技术. 2011(06)
[5]基于Pushover分析的群桩基础抗震性能分析方法[J]. 叶爱君,鲁传安. 土木工程学报. 2010(02)
[6]Pushover分析方法中各种不同的侧向荷载分布方式的影响[J]. 侯爱波,汪梦甫,周锡元. 世界地震工程. 2007(03)
[7]抗震分析中的多点激励问题[J]. 陈海斌. 中国水运(学术版). 2006(11)
[8]桥梁高墩位移延性能力计算方法研究[J]. 梁智垚. 工程抗震与加固改造. 2005(05)
[9]铁路空心高墩的地震反应分析[J]. 刘坤,陈兴冲,夏修身. 兰州交通大学学报. 2005(04)
[10]桥梁高墩位移延性能力的探讨[J]. 李建中,宋晓东,范立础. 地震工程与工程振动. 2005(01)
博士论文
[1]非规则高墩桥梁抗震设计理论研究[D]. 梁智垚.同济大学 2007
硕士论文
[1]山区桥梁高墩抗震性能评估方法研究[D]. 陈伯银.重庆交通大学 2018
[2]隔震连续梁桥地震响应分析及抗震性能研究[D]. 李为.广州大学 2018
[3]桥墩高度不等时三跨连续梁桥地震响应分析[D]. 杨庆.石家庄铁道大学 2017
[4]双柱式高墩连续梁桥减隔震分析[D]. 刘珺.华东交通大学 2017
[5]高海拔峡谷地带高墩桥梁选型研究[D]. 张伟.重庆交通大学 2017
[6]高墩预应力连续刚构桥抗震分析与减隔震研究[D]. 鲁小会.重庆交通大学 2017
[7]武罐高速公路高墩连续梁桥抗震分析研究[D]. 李跃.兰州交通大学 2016
[8]桥梁结构抗震减灾对策研究[D]. 刘国钦.西南交通大学 2016
[9]基于空间梁格法的荷载横向分布及超载效应分析[D]. 王选.长安大学 2015
[10]高墩大跨连续刚构桥的Pushover分析与抗震性能研究[D]. 霍啸苏.长安大学 2015
本文编号：3430090
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常见的侧向力分布形式
方形
203.3.2桥墩截面塑性铰定义在地震惯性力的作用下，结构有可能会发生塑性变形，如果是利用梁单元进行的有限元建模，要进行结构的塑性阶段分析，则需要利用塑性铰来进行结构弹塑性特征的模拟[49]。本章的研究对象为墩柱，采用三折线PMM塑性铰，对于三折线PMM塑性铰，在荷载作用前期的时候铰内发生线弹性变形；当结构进行塑性阶段后，塑性行为只发生在铰内，框架只发生弹性变形。图3-5塑性铰的位移-荷载曲线本文设置塑性铰的位置为桥墩顶部和底部区域。根据我国《公路桥梁抗震设计细则》的规定，塑性铰长度取下列两式所计算结果的较小值。sysypL≥+=044.0022.008.0dfdfH（3-3）bLp32=（3-4）式中：H为悬臂桥墩的高度或者是塑性铰出现的面到反弯点的距离；b是矩形截面的短边长度或者是圆形截面的直径；yf是纵向筋的抗拉强度标准值；sd是纵向筋的直径。3.3.3材料本构关系的选择根据Pushover分析的需要，本文中利用非线性梁柱单元进行建模，所以需要对所用材料进行本构关系的选择[49]。钢筋的本构关系通常有两种：一种是双直线模型，这种模型没有考虑钢筋强化阶段的应力-应变关系，所以计算起来非常简单适用，是目前应用最广泛的计算模型；另一种是三直线模型，虽然这种模型考虑了强化阶段，但是计算比较复杂，而且对于一般的结构分析而言，材料的应变不大，没必要采用三直线模型。本文选用双直线模型。
【参考文献】：
期刊论文
[1]预应力钢筋混凝土连续梁桥地震响应分析[J]. 杨城,李春良,季东航. 吉林建筑大学学报. 2018(03)
[2]高墩桥梁抗震研究现状[J]. 杨荣生. 黑龙江科技信息. 2017(08)
[3]卧龙沟4号大桥方案设计及结构体系比选[J]. 霍新,陈双全,刘旭. 公路. 2015(09)
[4]中国公路桥梁抗震设防标准的发展和评价[J]. 唐光武,兰海燕. 公路交通技术. 2011(06)
[5]基于Pushover分析的群桩基础抗震性能分析方法[J]. 叶爱君,鲁传安. 土木工程学报. 2010(02)
[6]Pushover分析方法中各种不同的侧向荷载分布方式的影响[J]. 侯爱波,汪梦甫,周锡元. 世界地震工程. 2007(03)
[7]抗震分析中的多点激励问题[J]. 陈海斌. 中国水运(学术版). 2006(11)
[8]桥梁高墩位移延性能力计算方法研究[J]. 梁智垚. 工程抗震与加固改造. 2005(05)
[9]铁路空心高墩的地震反应分析[J]. 刘坤,陈兴冲,夏修身. 兰州交通大学学报. 2005(04)
[10]桥梁高墩位移延性能力的探讨[J]. 李建中,宋晓东,范立础. 地震工程与工程振动. 2005(01)
博士论文
[1]非规则高墩桥梁抗震设计理论研究[D]. 梁智垚.同济大学 2007
硕士论文
[1]山区桥梁高墩抗震性能评估方法研究[D]. 陈伯银.重庆交通大学 2018
[2]隔震连续梁桥地震响应分析及抗震性能研究[D]. 李为.广州大学 2018
[3]桥墩高度不等时三跨连续梁桥地震响应分析[D]. 杨庆.石家庄铁道大学 2017
[4]双柱式高墩连续梁桥减隔震分析[D]. 刘珺.华东交通大学 2017
[5]高海拔峡谷地带高墩桥梁选型研究[D]. 张伟.重庆交通大学 2017
[6]高墩预应力连续刚构桥抗震分析与减隔震研究[D]. 鲁小会.重庆交通大学 2017
[7]武罐高速公路高墩连续梁桥抗震分析研究[D]. 李跃.兰州交通大学 2016
[8]桥梁结构抗震减灾对策研究[D]. 刘国钦.西南交通大学 2016
[9]基于空间梁格法的荷载横向分布及超载效应分析[D]. 王选.长安大学 2015
[10]高墩大跨连续刚构桥的Pushover分析与抗震性能研究[D]. 霍啸苏.长安大学 2015
本文编号：3430090
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