基于p-y曲线法的铁路桥梁桩基础抗震性能分析
发布时间：2023-10-29 14:07
按照我国目前对于桥梁下部结构的抗震设计思路,多把桥墩设计成为地震作用下的受损构件,而承台下的群桩基础则设计为能力保护构件,认为主要的弹塑性变形只发生在墩身,桩基础则只考虑弹性范围内的变形。尽管按照这样的设计思路可以避免由于桩基础所处地面以下的隐蔽位置而不便于修复的问题,但是这样也会造成桩基础设计标准过高,给设计增加了难度,同时也会导致极大的浪费,而且即使如此,震害调查结果显示,在大震作用下,桩基础也会受到不同程度的损伤。鉴于此,本文基于p-y曲线法尝试对铁路桥梁桩基础的抗震性能进行分析,完成的主要工作有:(1)对土—桩—结构相互作用的研究历史与现状进行了说明,对其主要分析方法分类总结;总结了 p-y曲线法的基本理论及各种p-y曲线的计算方法,通过对现场试验和动力离心机试验建模对比,验证了 p-y曲线法在模拟桩—土相互作用方面的有效性。(2)对于桥梁下部结构设计中采用的一项重要指标一位移延性系数进行了相关参数分析。分别选取单桩基础和桥墩一群桩基础,主要分析参数包括轴压比、墩高、桩径、纵向钢筋比、土壤不排水抗剪强度以及p-y曲线形状参数,分析汇总了各参数对桩基础位移延性系数的影响规律。(3...
【文章页数】：136 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 土—桩—结构相互作用研究概述
1.2.1 土—桩—结构相互作用研究历史及现状
1.2.2 土—桩—结构相互作用研究方法
1.3 桩基础抗震性能评估的意义
1.4 本文主要内容
2 p-y曲线的基本理论及模型验证
2.1 引言
2.2 p-y曲线的基本理论
2.3 不同p-y曲线的计算方法
2.3.1 Matlock软粘土p-y曲线计算方法
2.3.2 Reese水上硬粘土p-y曲线计算方法
2.3.3 Reese水下硬粘土p-y曲线计算方法
2.3.4 Sullivan粘土统一p-y曲线计算方法
2.3.5 Reese等砂土的p-y曲线计算方法
2.3.6 API规范砂土的p-y曲线计算方法
2.3.7 O'Neill砂土的p-y曲线计算方法
2.4 桩周土竖向摩阻力和桩底土竖向抗力的计算方法
2.4.1 桩周土竖向摩阻力的计算方法(t-z曲线)
2.4.2 桩底土竖向抗力的计算方法(q-z曲线)
2.5 p-y曲线法模型验证
2.5.1 静力试验模拟
2.5.2 动力离心机试验模拟
2.6 本章小结
3 桩基础位移延性的参数分析
3.1 引言
3.2 分析方法概述
3.2.1 所用软件及分析方法介绍
3.2.2 桩身非线性模拟
3.2.3 土壤非线性模拟
3.3 单桩位移延性的参数分析
3.3.1 模型及参数概述
3.3.2 材料模型的选取
3.3.3 桩身截面的弯矩—曲率分析
3.3.4 位移延性参数的分析结果
3.4 群桩位移延性的参数分析
3.4.1 群桩效应
3.4.2 模型及参数概况
3.4.3 位移延性参数的分析结果
3.5 本章小结
4 桥墩一群桩基础抗震性能评估方法研究
4.1 引言
4.2 桥墩一群桩基础系统的破坏模式分析
4.2.1 不同破坏模式的分类
4.2.2 不同破坏模式的判定方法
4.3 Pushover分析的基本理论
4.3.1 侧向荷载分布模式
4.3.2 能力曲线转化为能力谱
4.3.3 Pushover分析的一般步骤
4.4 不同需求谱的构建方法
4.4.1 ATC-40推荐方法
4.4.2 基于强度折减系数的构造方法
4.4.3 FEMA440 推荐方法
4.5 墩身破坏模式的桥梁地震反应简化分析方法研究
4.5.1 分析方法推导
4.5.2 算例分析验证
4.6 基于抗震性能要求的评估方法及指标
4.6.1 基于桥墩—群桩基础系统整体位移延性系数的评估方法
4.6.2 基于桩构件材料钢筋混凝土应力应变限值的评估方法
4.6.3 《城市轨道交通结构抗震设计规范》推荐的评估方法
4.7 工程算例分析
4.7.1 破坏模式判定及Pushover分析
4.7.2 各评估方法评估指标限值的计算
4.7.3 地震反应计算及状态评估
4.8 本章小结
5 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3858231
【文章页数】：136 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 引言
1.2 土—桩—结构相互作用研究概述
1.2.1 土—桩—结构相互作用研究历史及现状
1.2.2 土—桩—结构相互作用研究方法
1.3 桩基础抗震性能评估的意义
1.4 本文主要内容
2 p-y曲线的基本理论及模型验证
2.1 引言
2.2 p-y曲线的基本理论
2.3 不同p-y曲线的计算方法
2.3.1 Matlock软粘土p-y曲线计算方法
2.3.2 Reese水上硬粘土p-y曲线计算方法
2.3.3 Reese水下硬粘土p-y曲线计算方法
2.3.4 Sullivan粘土统一p-y曲线计算方法
2.3.5 Reese等砂土的p-y曲线计算方法
2.3.6 API规范砂土的p-y曲线计算方法
2.3.7 O'Neill砂土的p-y曲线计算方法
2.4 桩周土竖向摩阻力和桩底土竖向抗力的计算方法
2.4.1 桩周土竖向摩阻力的计算方法(t-z曲线)
2.4.2 桩底土竖向抗力的计算方法(q-z曲线)
2.5 p-y曲线法模型验证
2.5.1 静力试验模拟
2.5.2 动力离心机试验模拟
2.6 本章小结
3 桩基础位移延性的参数分析
3.1 引言
3.2 分析方法概述
3.2.1 所用软件及分析方法介绍
3.2.2 桩身非线性模拟
3.2.3 土壤非线性模拟
3.3 单桩位移延性的参数分析
3.3.1 模型及参数概述
3.3.2 材料模型的选取
3.3.3 桩身截面的弯矩—曲率分析
3.3.4 位移延性参数的分析结果
3.4 群桩位移延性的参数分析
3.4.1 群桩效应
3.4.2 模型及参数概况
3.4.3 位移延性参数的分析结果
3.5 本章小结
4 桥墩一群桩基础抗震性能评估方法研究
4.1 引言
4.2 桥墩一群桩基础系统的破坏模式分析
4.2.1 不同破坏模式的分类
4.2.2 不同破坏模式的判定方法
4.3 Pushover分析的基本理论
4.3.1 侧向荷载分布模式
4.3.2 能力曲线转化为能力谱
4.3.3 Pushover分析的一般步骤
4.4 不同需求谱的构建方法
4.4.1 ATC-40推荐方法
4.4.2 基于强度折减系数的构造方法
4.4.3 FEMA440 推荐方法
4.5 墩身破坏模式的桥梁地震反应简化分析方法研究
4.5.1 分析方法推导
4.5.2 算例分析验证
4.6 基于抗震性能要求的评估方法及指标
4.6.1 基于桥墩—群桩基础系统整体位移延性系数的评估方法
4.6.2 基于桩构件材料钢筋混凝土应力应变限值的评估方法
4.6.3 《城市轨道交通结构抗震设计规范》推荐的评估方法
4.7 工程算例分析
4.7.1 破坏模式判定及Pushover分析
4.7.2 各评估方法评估指标限值的计算
4.7.3 地震反应计算及状态评估
4.8 本章小结
5 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
本文编号：3858231
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3858231.html
