高烈度地区装配式钢筋混凝土箱型拱桥节点抗震构造设计研究

发布时间：2017-08-20 06:06

  本文关键词：高烈度地区装配式钢筋混凝土箱型拱桥节点抗震构造设计研究

  更多相关文章： 桥梁工程 装配式拱桥 节点抗震 抗震加固

【摘要】：装配式拱桥以其工艺成熟、施工方便、工期较短、外形美观、跨越能力强等优点在公路桥梁中得到了广泛的应用。节点作为结构的传力部分,尤其是装配式拱桥的连接节点,在地震中较容易出现震害。近年来地震频发,本文在总结和吸收前人研究成果的基础上,针对高烈度地区装配式钢筋混凝土箱型拱桥的连接节点及其附近区域的加固对全桥整体抗震性能的影响展开研究,旨在对装配式拱桥的抗震进行模拟,给出几种可行的节点及其附近区域的抗震加固设计方案在地震作用下的性能表现,并比较各种装配式拱桥节点及其附近区域加固对全桥抗震性能的效果。本文着眼于现阶段实际应用的装配式拱桥类型,研究的基本内容如下：(1)在讨论国内外装配式混凝土构件节点抗震的发展和现状的基础上,以云南省金沙江大桥为例,用Midas civil分析其现有连接节点的全桥力学特性。得出金沙江大桥的地震响应基本情况和力学特征。(2)用有限元软件建立实体模型,对各种装配式拱桥连接节点及其附近进行弹塑性时程分析。以得出弯矩与转角的关系曲线。(3)对各种连接节点下的全桥进行弹塑性时程分析,比较不同连接节点及其附近区域加固方案的效果,总结规律。(4)将以上连接节点及其附近区域加固的效果与现有节点进行比较,总结各种连接节点的适用情况,提出高烈度地区装配式钢筋混凝土箱型拱桥的连接节点及其附近区域的加固设计的方法。本文着重贴近实际,致力于在理论上讨论几种简明可行的节点区域加固方案的实际可行性及经济性,以供桥梁抗震加固设计、施工单位参考,也可为设计者在实际设计新桥时的确定节点处理方案中参考修正。
【关键词】：桥梁工程 装配式拱桥 节点抗震 抗震加固
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 桥梁节点抗震研究的发展历程9-15
• 1.1.1 桥梁的延性设计思想9-10
• 1.1.2 节点的震害10-12
• 1.1.3 节点抗震研究现状12-13
• 1.1.4 预应力混凝土节点的抗震研究13-14
• 1.1.5 影响节点抗震性能的因素14-15
• 1.2 本文研究的背景及主要内容15-18
• 第二章 节点破坏理论18-24
• 2.1 节点的受力过程18-21
• 2.1.1 节点的受力机理19
• 2.1.2 钢筋锚固的原理19-20
• 2.1.3 钢筋锚固的影响因素20-21
• 2.2 节点的破坏类型21
• 2.3 节点的失效方式21-22
• 2.4 节点的变形问题22
• 2.5 节点的延性性能的分析22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第三章 反应谱分析24-46
• 3.1 地震反应谱分析方法24-27
• 3.1.1 反应谱理论24-26
• 3.1.2 Civil程序计算振型的三种方法26-27
• 3.2 工程概况与地震反应谱27-33
• 3.2.1 金沙江大桥工程概况27-28
• 3.2.2 地震反应谱28-33
• 3.3 地震反应动力反应谱法分析结果33-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 节点有限元实体模型仿真模拟46-70
• 4.1 金沙江大桥预制构件连接节点情况46-47
• 4.2 有限元实体模型基本理论47-48
• 4.2.1 有限元分析的起源47
• 4.2.2 钢筋混凝土建模类型47-48
• 4.3 有限元实体模型的建立48-55
• 4.3.1 实体模型单元的选取49-50
• 4.3.2 实体单元网格的划分50-52
• 4.3.3 实体单元参数设置52-53
• 4.3.4 建立实体模型53-54
• 4.3.5 有限元建模边界条件及加载方式54-55
• 4.4 装配式拱桥连接节点区域加固方法55-62
• 4.4.1 立柱柱顶连接节点区域58-59
• 4.4.2 立柱柱底连接节点区域59-61
• 4.4.3 拱脚连接节点区域61-62
• 4.5 实体模型计算结果对比分析62-68
• 4.6 本章小结68-70
• 第五章 全桥弹塑性动力有限元时程分析70-102
• 5.1 时程分析方法70-75
• 5.1.1 时程分析方法计算结构地震响应70-73
• 5.1.2 静力弹塑性分析73-74
• 5.1.3 动力弹塑性时程分析74-75
• 5.2 地震动选取输入75-81
• 5.2.1 地震波的选取75-76
• 5.2.2 地震波的输入76-81
• 5.3 多遇地震时程分析81-84
• 5.4 罕遇地震时程分析84-100
• 5.4.1 定义弹塑性铰特征值84
• 5.4.2 分配弹塑性铰84-85
• 5.4.3 时程分析结果对比85-98
• 5.4.4 塑性铰状态结果分析98-100
• 5.5 本章小结100-102
• 第六章 总结与展望102-105
• 6.1 总结102-103
• 6.1.1 主要结论102-103
• 6.2 展望103-105
• 参考文献105-108
• 致谢108

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