钢桥弹塑性地震反应计算模型研究

发布时间：2023-05-13 01:37

　　鉴于优良的力学性能与逐渐提升的经济竞争力,钢桥在我国工程领域的应用日益增多。钢桥抗震性能良好,但在强震作用下仍会产生钢板局部变形等塑性损伤。然而,目前已有的钢桥弹塑性地震反应计算模型无法同时兼顾计算精度与工程可行性的需求。为此,本文以建立确保计算精度且满足工程设计的实用钢桥弹塑性地震反应计算方法为目的,将钢桥的地震易损构件钢桥墩作为研究对象,基于结构抗震性能分析,提出了强震作用下考虑局部变形影响的钢桥墩简化滞回模型;并以模拟水平方向性能各异的钢结构或构件为目的,对传统的多剪切弹簧力学模型进行改进,提出了考虑多方向性的改进多剪切弹簧模型。本文的主要工作与研究成果包括以下几个方面:(1)利用钢桥墩有限元计算模型,讨论了焊接残余应力与初始几何缺陷对结构滞回性能的影响。结果表明,焊接残余应力对钢桥墩抗震性能的影响非常小;初始几何缺陷对结构的滞回性能影响不大。因此,利用有限元方法对钢桥墩进行抗震性能分析时可不考虑初始缺陷的影响。(2)对材料为Q345qC钢材的钢桥墩抗震性能承载力与延性极限状态进行研究,通过回归分析拟合得到结构极限状态与径厚比(宽厚比)、长细比等结构参数之间的关系,并将本文得到的...

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
主要参数注释
1 绪论
    1.1 研究背景以及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 钢桥弹塑性地震反应计算模型
        1.2.2 考虑水平2方向变形影响的多剪切弹簧力学模型
    1.3 现有研究存在的不足
    1.4 本文主要研究内容
2 钢桥墩的结构抗震性能
    2.1 引言
    2.2 钢桥墩基本抗震性能分析
        2.2.1 基本结构形式
        2.2.2 抗震性能基本特征
        2.2.3 局部失稳形式及影响结构参数
    2.3 钢桥墩有限元计算模型
        2.3.1 结构模型与材料特性
        2.3.2 有限元计算模型验证
    2.4 初始缺陷对钢桥墩抗震性能的影响
    2.5 钢桥墩的抗震性能极限状态
        2.5.1 圆形截面钢桥墩
        2.5.2 矩形截面钢桥墩
    2.6 小结
3 钢桥墩的简化滞回模型研究
    3.1 引言
    3.2 简化滞回模型简介
        3.2.1 滞回曲线基本特征
        3.2.2 滞回曲线方程
        3.2.3 承载力与刚度退化规则
        3.2.4 钢桥墩的简化滞回模型
    3.3 模型的退化参数确定
        3.3.1 圆形截面钢桥墩
        3.3.2 矩形截面钢桥墩
    3.4 模型的有效性验证
    3.5 模型在结构动力反应分析中的应用
    3.6 小结
4 考虑多方向性的改进多剪切弹簧模型
    4.1 引言
    4.2 多剪切弹簧力学模型
    4.3 改进的多剪切弹簧模型
        4.3.1 滞回曲线方程
        4.3.2 刚度的确定
        4.3.3 形状参数的确定
    4.4 小结
5 基于改进多剪切弹簧模型的U型钢阻尼器简化分析模型研究
    5.1 引言
    5.2 U型钢阻尼器简化分析模型
        5.2.1 阻尼元件的组成及耗能特性
        5.2.2 阻尼元件的力学特性
        5.2.3 参数确定
    5.3 模型的有效性验证
        5.3.1 单向循环位移
        5.3.2 水平2方向规则循环位移
    5.4 模型在曲线桥梁地震反应分析中的应用
        5.4.1 计算模型与地震动输入
        5.4.2 位移时程反应
        5.4.3 滞回曲线比较
        5.4.4 累积耗能比较
    5.5 小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历



本文编号：3815034