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高速铁路桥墩抗震性能试验与评估方法研究

发布时间:2018-10-14 14:04
【摘要】:摘要: 高速铁路建设方兴未艾,桥梁结构作为铁路网建设的重要组成部分,认识其在地震作用下的抗震性能,对于灾后救援工作的开展和维修加固工作具有重要意义。本文以高速铁路简支梁桥桥墩为研究对象,开展了桥墩抗震性能试验、有限元数值模拟分析、地震损伤性能分析、性能水准的定义和延性抗震能力评估方法等方面的研究,主要完成了以下工作: 1、进行了高速铁路圆端形桥墩缩尺模型的低周反复荷载加载试验,从破坏模式、滞回曲线、承载能力、延性性能、刚度退化效应和残余位移等方面,研究了剪跨比、配筋率和配箍率等参数对桥墩抗震性能的影响规律。 2、采用OpenSees进行了桥墩模型的有限元数值模拟,建立了低周反复荷载作用下的纤维单元模型,并通过试验数据验证了模型的有效性。 3、系统比较了已有的钢筋混凝土结构地震损伤模型,对改进的刚度退化模型、Mander-Cheng低周疲劳损伤模型和Park-Ang双参数地震损伤模型进行了基准研究。 4、应用混凝土压应变、钢筋拉应变和损伤指数定义了高速铁路桥梁的性能水准,将桥梁的性能水准分为完全运营、有限运营和接近倒塌三个等级。 5、结合拟静力试验分析结果,对Caltrans规范和Priestley等人提出的桥墩强度计算公式进行了讨论分析。 6、对高速铁路桥墩的延性抗震能力评估方法进行了研究,并给出了具体的计算实例。
[Abstract]:Abstract: the construction of high-speed railway is in the ascendant. As an important part of railway network construction, bridge structure knows its seismic performance under earthquake. It is of great significance for the development of post-disaster rescue and maintenance and reinforcement work. In this paper, the seismic performance test of piers, finite element numerical simulation analysis, seismic damage performance analysis, the definition of performance level and the evaluation method of ductile aseismic capacity are carried out with the simple supported beam and bridge piers of high-speed railway as the research object. The main works are as follows: 1. The low cycle cyclic load loading test of circular end pier scale model of high speed railway is carried out, from failure mode, hysteresis curve, bearing capacity, ductility performance, The effects of shear span ratio, reinforcement ratio and hoop ratio on the seismic behavior of pier are studied in the aspects of stiffness degradation effect and residual displacement. 2. The finite element numerical simulation of pier model is carried out by OpenSees. The fiber element model under low cyclic loading is established, and the validity of the model is verified by experimental data. 3. The existing seismic damage models of reinforced concrete structures are compared systematically. The improved stiffness degradation model, Mander-Cheng low-cycle fatigue damage model and Park-Ang two-parameter seismic damage model are studied by reference. 4. The performance level of high-speed railway bridges is defined by using concrete compressive strain, reinforcement tension strain and damage index. The performance level of the bridge is divided into three grades: full operation, limited operation and near collapse. 5. Combined with the results of pseudostatic test, The calculation formula of pier strength proposed by Caltrans Code and Priestley et al is discussed and analyzed. 6. The evaluation method of ductility seismic capacity of bridge pier in high-speed railway is studied, and a concrete calculation example is given.
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U442.55;U443.22

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 夏修身;铁路高墩抗震设计方法研究[D];兰州交通大学;2012年



本文编号:2270695

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