预应力预制拼装式桥墩的地震损伤及评估方法研究
发布时间：2021-02-17 17:58
预制拼装式桥墩能够缩短工期,提高施工质量,同时对周围环境影响较小,非常符合我国社会快速发展的需要。相比于现浇整体式钢筋混凝土桥墩,预制拼装式桥墩有更强的变形能力和自复位能力,但是对于其破坏特征和损伤机制的研究尚存不足,同时如何准确有效地对预制拼装式桥墩在外荷载作用下的损伤性能进行定性和定量评估也是抗震性能设计一大核心问题。鉴于此,本文针对预应力预制拼装式桥墩地震损伤及评估方法进行了研究,主要工作如下:（1）在查阅大量国内外相关文献的基础上,对预制拼装式桥墩抗震性能和结构损伤评估方法的研究现状进行了系统的回顾与总结,整理归纳出基于刚度退化、基于能量法、Park-Ang损伤评估模型以及3种改进Park-Ang模型共6种混凝土结构地震损伤评估模型。（2）依据试验结果,对比钢筋混凝土桥墩、预应力桥墩以及预应力预制拼装桥墩在拟静力作用下的损伤演化情况和破坏状态,根据试件损伤发展过程中的破坏特征,定义桥墩的4个性能水平:基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏。结果表明:在相同位移幅值下,预应力桥墩的损伤破坏情况比钢筋混凝土桥墩的严重,预应力的添加对整体式桥墩来说能够减少裂缝的宽度,但同时使裂缝的数...
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的提出
1.2 预制拼装式桥墩抗震性能及应用现状
1.2.1 预制拼装式桥墩的试验研究
1.2.2 预制拼装式桥墩的理论研究
1.2.3 预制拼装式桥墩的应用现状
1.3 结构损伤评估方法的研究现状
1.3.1 材料层次的损伤评估方法
1.3.2 构件层次的损伤评估方法
1.3.3 结构层次的损伤评估方法
1.4 当前研究存在的不足之处
1.5 本文主要研究内容
第二章 钢筋混凝土结构地震损伤评估理论
2.1 引言
2.2 结构地震损伤评估模型
2.2.1 基于刚度退化的损伤评估模型
2.2.2 基于能量法的损伤评估模型
2.2.3 Park-Ang损伤评估模型
2.2.4 陈林之改进Park-Ang损伤评估模型
2.2.5 王东升改进Park-Ang损伤评估模型
2.2.6 罗文文改进Park-Ang损伤评估模型
2.3 本章小节
第三章 预应力预制拼装式桥墩拟静力试验及地震损伤评估
3.1 引言
3.2 工程背景试验概况
3.3 桥墩试件损伤破坏现象对比情况
3.4 桥墩试件的损伤性能等级定义
3.5 桥墩试件的损伤评估
3.6 本章小结
第四章 拟静力作用下预应力预制拼装式桥墩基于数值模拟的损伤分析
4.1 引言
4.2 OpenSees软件的简介
4.3 材料本构模型
4.3.1 混凝土的本构模型
4.3.2 钢筋的本构模型
4.4 桥墩试件有限元模型的建立
4.5 基于数值模拟的桥墩试件损伤分析
4.6 参数敏感性分析
4.6.1 整体式钢筋混凝土空心桥墩（RC）
4.6.2 整体式预应力空心桥墩（UBPC-1）
4.6.3 预应力预制拼装式空心桥墩（UBPC-2）
4.7 本章小结
第五章 基于材料应变的预应力预制拼装式桥墩损伤评价
5.1 引言
5.2 预应力预制拼装式桥墩的损伤破坏机理分析
5.2.1 刚度退化机理
5.2.2 接缝接触面的受压破坏机理
5.2.3 接缝接触面的剪切破坏机理
5.3 有限元模型的建立
5.4 材料层次的损伤评估方法
5.4.1 基于材料应变限值的损伤评估方法
5.4.2 基于材料损伤和刚度退化的损伤评估方法
5.5 桥墩试件基于材料应变的损伤评价
5.5.1 RC桥墩试件损伤评价
5.5.2 UBPC-1桥墩试件的损伤评价
5.5.3 UBPC-2桥墩试件的损伤评价
5.6 桥墩试件基于材料应变的损伤评价效果
5.7 材料层次和构件层次桥墩试件损伤评估效果的对比
5.7.1 与构件层次的刚度退化模型损伤评估效果的对比
5.7.2 与王东升改进Park-Ang模型的损伤评估效果的对比
5.8 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]内嵌钢管预应力装配式桥墩抗震性能研究[J]. 杜青,高松松,卿龙邦. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(09)
[2]基于刚度退化和纤维单元的RC构件损伤模型[J]. 郭宗明,张耀庭,樊剑,卢杰志,罗敏. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[3]基于能量法的钢骨超高强混凝土柱-混凝土梁节点地震损伤分析[J]. 杨德强,闫长旺,刘曙光. 防灾减灾工程学报. 2017(01)
[4]基于正交试验的提梁机运行参数对其结构安全影响分析[J]. 陈士通,程泳,张耀辉,骆宪龙. 中国铁道科学. 2017(01)
[5]采用变形和能量双重准则的钢筋混凝土桥墩地震损伤模型[J]. 曾武华,王逢朝,卓卫东. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]PC与RC空心墩抗震性能试验对比[J]. 王军文,张伟光,艾庆华. 中国公路学报. 2015(04)
[7]基于并联弹簧接缝模型的装配式桥墩抗震分析方法[J]. 葛继平,沈磊,王志强,闫兴非,彭大文. 中外公路. 2014(06)
[8]摇摆式预应力混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法研究[J]. 王军文,张伟光,李建中. 振动与冲击. 2014(24)
[9]考虑加载路径影响的改进Park-Ang损伤模型[J]. 罗文文,李英民,韩军. 工程力学. 2014(07)
[10]基于材料损伤的钢筋混凝土构件损伤模型[J]. 李忠献,陈宇,李宁. 工程力学. 2014(06)
博士论文
[1]节段拼装双柱式墩桥梁抗震性能及设计方法研究[D]. 展丙来.长安大学 2017
[2]高层钢筋混凝土结构损伤模型及地震损伤描述[D]. 李祚华.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]节段预制拼装混凝土桥墩静力行为研究[D]. 高聪.北京交通大学 2015
[2]高速铁路桥墩抗震性能试验与评估方法研究[D]. 张同越.北京交通大学 2014
[3]后张预应力预制拼装式空心桥墩抗震性能研究[D]. 张伟光.石家庄铁道大学 2014
[4]基于材料损伤的RC梁柱构件精细化损伤模型的研究[D]. 张雅杰.哈尔滨工业大学 2013
[5]钢筋混凝土桥墩地震损伤分析与模型研究[D]. 杨玄.重庆交通大学 2011
[6]地震作用下结构损伤评价方法研究[D]. 刘良林.华侨大学 2008
[7]节段拼装预应力混凝土桥墩拟静力试验和分析研究[D]. 刘丰.同济大学 2008
本文编号：3038333
【文章来源】：石家庄铁道大学河北省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的提出
1.2 预制拼装式桥墩抗震性能及应用现状
1.2.1 预制拼装式桥墩的试验研究
1.2.2 预制拼装式桥墩的理论研究
1.2.3 预制拼装式桥墩的应用现状
1.3 结构损伤评估方法的研究现状
1.3.1 材料层次的损伤评估方法
1.3.2 构件层次的损伤评估方法
1.3.3 结构层次的损伤评估方法
1.4 当前研究存在的不足之处
1.5 本文主要研究内容
第二章 钢筋混凝土结构地震损伤评估理论
2.1 引言
2.2 结构地震损伤评估模型
2.2.1 基于刚度退化的损伤评估模型
2.2.2 基于能量法的损伤评估模型
2.2.3 Park-Ang损伤评估模型
2.2.4 陈林之改进Park-Ang损伤评估模型
2.2.5 王东升改进Park-Ang损伤评估模型
2.2.6 罗文文改进Park-Ang损伤评估模型
2.3 本章小节
第三章 预应力预制拼装式桥墩拟静力试验及地震损伤评估
3.1 引言
3.2 工程背景试验概况
3.3 桥墩试件损伤破坏现象对比情况
3.4 桥墩试件的损伤性能等级定义
3.5 桥墩试件的损伤评估
3.6 本章小结
第四章 拟静力作用下预应力预制拼装式桥墩基于数值模拟的损伤分析
4.1 引言
4.2 OpenSees软件的简介
4.3 材料本构模型
4.3.1 混凝土的本构模型
4.3.2 钢筋的本构模型
4.4 桥墩试件有限元模型的建立
4.5 基于数值模拟的桥墩试件损伤分析
4.6 参数敏感性分析
4.6.1 整体式钢筋混凝土空心桥墩（RC）
4.6.2 整体式预应力空心桥墩（UBPC-1）
4.6.3 预应力预制拼装式空心桥墩（UBPC-2）
4.7 本章小结
第五章 基于材料应变的预应力预制拼装式桥墩损伤评价
5.1 引言
5.2 预应力预制拼装式桥墩的损伤破坏机理分析
5.2.1 刚度退化机理
5.2.2 接缝接触面的受压破坏机理
5.2.3 接缝接触面的剪切破坏机理
5.3 有限元模型的建立
5.4 材料层次的损伤评估方法
5.4.1 基于材料应变限值的损伤评估方法
5.4.2 基于材料损伤和刚度退化的损伤评估方法
5.5 桥墩试件基于材料应变的损伤评价
5.5.1 RC桥墩试件损伤评价
5.5.2 UBPC-1桥墩试件的损伤评价
5.5.3 UBPC-2桥墩试件的损伤评价
5.6 桥墩试件基于材料应变的损伤评价效果
5.7 材料层次和构件层次桥墩试件损伤评估效果的对比
5.7.1 与构件层次的刚度退化模型损伤评估效果的对比
5.7.2 与王东升改进Park-Ang模型的损伤评估效果的对比
5.8 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]内嵌钢管预应力装配式桥墩抗震性能研究[J]. 杜青,高松松,卿龙邦. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(09)
[2]基于刚度退化和纤维单元的RC构件损伤模型[J]. 郭宗明,张耀庭,樊剑,卢杰志,罗敏. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[3]基于能量法的钢骨超高强混凝土柱-混凝土梁节点地震损伤分析[J]. 杨德强,闫长旺,刘曙光. 防灾减灾工程学报. 2017(01)
[4]基于正交试验的提梁机运行参数对其结构安全影响分析[J]. 陈士通,程泳,张耀辉,骆宪龙. 中国铁道科学. 2017(01)
[5]采用变形和能量双重准则的钢筋混凝土桥墩地震损伤模型[J]. 曾武华,王逢朝,卓卫东. 华侨大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]PC与RC空心墩抗震性能试验对比[J]. 王军文,张伟光,艾庆华. 中国公路学报. 2015(04)
[7]基于并联弹簧接缝模型的装配式桥墩抗震分析方法[J]. 葛继平,沈磊,王志强,闫兴非,彭大文. 中外公路. 2014(06)
[8]摇摆式预应力混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法研究[J]. 王军文,张伟光,李建中. 振动与冲击. 2014(24)
[9]考虑加载路径影响的改进Park-Ang损伤模型[J]. 罗文文,李英民,韩军. 工程力学. 2014(07)
[10]基于材料损伤的钢筋混凝土构件损伤模型[J]. 李忠献,陈宇,李宁. 工程力学. 2014(06)
博士论文
[1]节段拼装双柱式墩桥梁抗震性能及设计方法研究[D]. 展丙来.长安大学 2017
[2]高层钢筋混凝土结构损伤模型及地震损伤描述[D]. 李祚华.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]节段预制拼装混凝土桥墩静力行为研究[D]. 高聪.北京交通大学 2015
[2]高速铁路桥墩抗震性能试验与评估方法研究[D]. 张同越.北京交通大学 2014
[3]后张预应力预制拼装式空心桥墩抗震性能研究[D]. 张伟光.石家庄铁道大学 2014
[4]基于材料损伤的RC梁柱构件精细化损伤模型的研究[D]. 张雅杰.哈尔滨工业大学 2013
[5]钢筋混凝土桥墩地震损伤分析与模型研究[D]. 杨玄.重庆交通大学 2011
[6]地震作用下结构损伤评价方法研究[D]. 刘良林.华侨大学 2008
[7]节段拼装预应力混凝土桥墩拟静力试验和分析研究[D]. 刘丰.同济大学 2008
本文编号：3038333
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3038333.html
