铁路梁桥震后残余位移与刚度退化规律研究

发布时间：2020-08-06 18:33

【摘要】：桥墩震后的残余位移与刚度退化是评估桥梁可修复性及通行性的重要指标,反应了桥梁震后的损伤程度。如果可以将桥墩残余位移以及刚度退化程度限制在一定范围内,将有效减小桥墩的修复难度,有利于桥梁继续运营。目前,我国对于桥墩残余位移和刚度退化问题尚缺乏研究,尤其对于刚度退化的影响规律,一些学者的研究结论存在差异。据此,本文应用OpenSees软件对某八度震区铁路桥墩进行了数值模拟,依据模拟分析结果讨论了桥墩残余位移与刚度退化的影响规律。考虑了连续梁桥的上部结构与支座对桥墩残余位移与刚度退化的影响。本文研究的具体内容如下:(1)查阅大量相关文献,介绍桥墩残余位移与刚度退化问题的研究背景与研究现状,阐述了本文研究思路和主要研究内容;(2)简要阐述了纤维单元理论,并提出一种基于纤维损伤模型的桥墩退化后刚度计算方法,应用Matlab编程提取了桥墩模型退化后的刚度。(3)对钢筋混凝土桥墩模型进行了拟静力与动力时程分析。通过调试模型参数分析了桥墩刚度退化与残余位移的影响规律。结果表明,近断层地震作用下桥墩的残余位移与刚度退化程度更大,且随地震动峰值加速度、体积配箍率和轴压比变化的趋势更明显。增加体积配箍率与轴压比都会减小桥墩残余位移和刚度退化程度,且与体积配箍率(轴压比)对应的残余位移与刚度退化程度随地震动类别及峰值加速度变化的敏感性受轴压比(体积配箍率)影响。(4)建立了考虑上部结构与支座的全桥模型,使用高通滤波器对地震波进行位移时程修正后,分析了墩梁刚度比及支座水平承载力对桥墩残余位移与刚度退化规律的影响。结果表明,减小墩梁刚度比会加大地震动类别对残余位移和刚度退化的影响。当墩梁刚度比较小时,残余位移随墩梁刚度比变化的敏感性较高,刚度退化随墩梁刚度比变化的敏感性较低。随着地震动峰值加速度的增加,支座水平承载力对桥墩刚度退化的影响变小,当地震峰值加速度达到某一限值后桥墩刚度退化不再受支座水平承载力影响。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441

【参考文献】

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本文编号：2782798