基于性能的双柱式桥墩地震易损性及其简化计算方法研究
发布时间：2021-01-16 13:55
桥梁结构作为交通枢纽中非常重要的一环,其抗震设防越来越受到人们的重视。而桥墩作为桥梁结构中最易受损的构件之一,一旦桥墩发生破坏,将有可能导致整个交通枢纽的瘫痪。通过对桥梁结构和构件进行地震易损性分析,能够有效的揭示桥梁结构、构件的损伤概率与地震动之间的关系。本文主要做了以下几部分的工作:1)确定采用基于性能的破坏准则来得到桥墩损伤指标。由于横系梁对桥墩横向的约束而产生的动轴力,在确定桥墩横桥向方向的损伤指标时,必然导致与桥墩顺桥向方向的损伤指标不同。先以传统的方式,分析桥墩截面的弯矩曲率曲线,通过公式计算得到了桥墩在顺桥向的损伤指标。然后利用OpenSEES对桥墩进行pushover分析,提出双柱式桥墩在横向地震作用下的计算墩顶位移能力的经验公式。根据得到的经验公式,确定桥墩在不同破坏状态下的损伤指标。2)利用Sap2000有限元分析平台建立了桥梁的有限元模型,分析了桥梁的跨度、横系梁根数和高度、桥墩高度这些参数对桥墩地震易损性曲线的影响。结果表明:设置双横系梁的桥墩相较于单横系梁的桥墩,前者具有更好的抗震性能;在顺桥向地震波作用下,横系梁对桥墩影响较小。桥墩的损伤概率会随着桥梁单跨和...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２理论易损性曲线示意图??
面进行弯矩曲率分析。ＸＴＲＡＣＴ是一款截面弯矩曲率分析软件，能够对截面屈??服弯矩进行分析。在计算截面的弯矩曲率曲线时，通常会把弯矩曲率曲线等效为??双折线图形，如图３．１所示。而等效的关键在于等效屈服点的判断。ＰｒｉｅｒＳｔｌｙ［６ｌ］??和Ｃａｌｔｒａｎｓ?ＳＤＣ［６２］规范中都对等效屈服点给出了建议。在ＸＴＲＡＣＴ中对于等效??屈服点的定义为图３．１中等效的折线段与曲率曲线围成的两块阴影面积Ｓ１与Ｓ２??面积相同。则点（办，Ｍｙ）即为等效屈服点，点（念＇，Ｍ／）为钢筋首次屈服点，??点（Ａ，Ｍ？）为截面极限曲率点，原点与钢筋首次屈服点之间的线段为截面处于弹??性阶段，等效屈服点与极限屈服点之间的线段为塑性阶段。??＾?????．一?．丨??Ｍｙ?Ｉ??ｔｆ?Ｌ??（ｊ）ｙ?（ｐｙ?（ｆ）ｕ??图３．１?ＸＴＲＡＣＴ中定义的等效屈服！ＩＩＩ率??３．１．２形成顺桥向桥墩损伤标准??桥墩柱的塑性区域的塑性变形为其提供了塑性转动能力，而这一能力受到截??面弯矩曲率曲线的影响。桥墩塑性铰区截面的曲率延性能力通过弯矩曲率分析分??析得到，其中，不同形式桥墩位移延性能力示意图如图３．２与３．３，具体计算公??式如下［４ｎ：??单墩柱：??１９??
ＴＲＡＣＴ对桥墩截面进行弯矩曲率分析，采用的约束混凝土（Ｃ土和ＨＲＢ３３５钢筋的本构关系如图３．７所示。最终软件分析得到所示，通过整理ＸＴＲＡＣＴ输出的数据，得到了在损伤指标确定
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于性能的RC桥梁地震易损性分析[J]. 柳春光,秦垒磊,张士博,郝二通. 世界地震工程. 2016(01)
[2]考虑氯离子侵蚀的高墩桥梁时变地震易损性分析[J]. 李立峰,吴文朋,胡思聪,刘守苗. 工程力学. 2016(01)
[3]横系梁对双柱墩混凝土曲线梁桥地震反应的影响分析[J]. 董方超,孙广俊,李鸿晶. 世界桥梁. 2015(03)
[4]板式橡胶支座摩擦滑移抗震性能试验研究[J]. 李冲,王克海,李悦,李茜. 东南大学学报(自然科学版). 2014(01)
[5]柔性横系梁双柱墩的抗震行为分析[J]. 沈星,叶爱君,王晓伟. 同济大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]地震作用下中等跨径RC连续梁桥系统易损性研究[J]. 李立峰,吴文朋,黄佳梅,王连华. 土木工程学报. 2012(10)
[7]规则桥梁抗震性能水准的定义及其量化描述[J]. 孙颖,卓卫东,房贞政. 地震工程与工程振动. 2011(05)
[8]地震作用下钢筋混凝土桥梁结构易损性分析[J]. H.Hwang,刘晶波. 土木工程学报. 2004(06)
[9]铁路桥梁地震震害预测[J]. 徐龙军,章倩. 山东建筑工程学院学报. 2003(01)
[10]考虑反应谱变异特性的人工合成地震波[J]. 李建华,李杰. 同济大学学报(自然科学版). 2002(09)
博士论文
[1]考虑不确定性的钢筋混凝土桥梁地震易损性研究[D]. 吴文朋.湖南大学 2016
硕士论文
[1]大跨连续梁桥地震易损性分析研究[D]. 高能.西南交通大学 2017
[2]地震作用下多跨钢筋混凝土简支梁桥的易损性分析[D]. 管靖.东南大学 2015
[3]钢筋混凝土连续梁桥墩柱地震易损性分析[D]. 李世增.安徽建筑大学 2014
[4]基于数值模拟的规则梁桥墩柱的地震易损性分析[D]. 张菊辉.同济大学 2006
本文编号：2980949
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２理论易损性曲线示意图??
面进行弯矩曲率分析。ＸＴＲＡＣＴ是一款截面弯矩曲率分析软件，能够对截面屈??服弯矩进行分析。在计算截面的弯矩曲率曲线时，通常会把弯矩曲率曲线等效为??双折线图形，如图３．１所示。而等效的关键在于等效屈服点的判断。ＰｒｉｅｒＳｔｌｙ［６ｌ］??和Ｃａｌｔｒａｎｓ?ＳＤＣ［６２］规范中都对等效屈服点给出了建议。在ＸＴＲＡＣＴ中对于等效??屈服点的定义为图３．１中等效的折线段与曲率曲线围成的两块阴影面积Ｓ１与Ｓ２??面积相同。则点（办，Ｍｙ）即为等效屈服点，点（念＇，Ｍ／）为钢筋首次屈服点，??点（Ａ，Ｍ？）为截面极限曲率点，原点与钢筋首次屈服点之间的线段为截面处于弹??性阶段，等效屈服点与极限屈服点之间的线段为塑性阶段。??＾?????．一?．丨??Ｍｙ?Ｉ??ｔｆ?Ｌ??（ｊ）ｙ?（ｐｙ?（ｆ）ｕ??图３．１?ＸＴＲＡＣＴ中定义的等效屈服！ＩＩＩ率??３．１．２形成顺桥向桥墩损伤标准??桥墩柱的塑性区域的塑性变形为其提供了塑性转动能力，而这一能力受到截??面弯矩曲率曲线的影响。桥墩塑性铰区截面的曲率延性能力通过弯矩曲率分析分??析得到，其中，不同形式桥墩位移延性能力示意图如图３．２与３．３，具体计算公??式如下［４ｎ：??单墩柱：??１９??
ＴＲＡＣＴ对桥墩截面进行弯矩曲率分析，采用的约束混凝土（Ｃ土和ＨＲＢ３３５钢筋的本构关系如图３．７所示。最终软件分析得到所示，通过整理ＸＴＲＡＣＴ输出的数据，得到了在损伤指标确定
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于性能的RC桥梁地震易损性分析[J]. 柳春光,秦垒磊,张士博,郝二通. 世界地震工程. 2016(01)
[2]考虑氯离子侵蚀的高墩桥梁时变地震易损性分析[J]. 李立峰,吴文朋,胡思聪,刘守苗. 工程力学. 2016(01)
[3]横系梁对双柱墩混凝土曲线梁桥地震反应的影响分析[J]. 董方超,孙广俊,李鸿晶. 世界桥梁. 2015(03)
[4]板式橡胶支座摩擦滑移抗震性能试验研究[J]. 李冲,王克海,李悦,李茜. 东南大学学报(自然科学版). 2014(01)
[5]柔性横系梁双柱墩的抗震行为分析[J]. 沈星,叶爱君,王晓伟. 同济大学学报(自然科学版). 2013(03)
[6]地震作用下中等跨径RC连续梁桥系统易损性研究[J]. 李立峰,吴文朋,黄佳梅,王连华. 土木工程学报. 2012(10)
[7]规则桥梁抗震性能水准的定义及其量化描述[J]. 孙颖,卓卫东,房贞政. 地震工程与工程振动. 2011(05)
[8]地震作用下钢筋混凝土桥梁结构易损性分析[J]. H.Hwang,刘晶波. 土木工程学报. 2004(06)
[9]铁路桥梁地震震害预测[J]. 徐龙军,章倩. 山东建筑工程学院学报. 2003(01)
[10]考虑反应谱变异特性的人工合成地震波[J]. 李建华,李杰. 同济大学学报(自然科学版). 2002(09)
博士论文
[1]考虑不确定性的钢筋混凝土桥梁地震易损性研究[D]. 吴文朋.湖南大学 2016
硕士论文
[1]大跨连续梁桥地震易损性分析研究[D]. 高能.西南交通大学 2017
[2]地震作用下多跨钢筋混凝土简支梁桥的易损性分析[D]. 管靖.东南大学 2015
[3]钢筋混凝土连续梁桥墩柱地震易损性分析[D]. 李世增.安徽建筑大学 2014
[4]基于数值模拟的规则梁桥墩柱的地震易损性分析[D]. 张菊辉.同济大学 2006
本文编号：2980949
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