桥梁抗震设计中塑性铰区抗剪能力试验研究

发布时间：2017-09-20 02:39

  本文关键词：桥梁抗震设计中塑性铰区抗剪能力试验研究

  更多相关文章： 钢筋混凝土桥墩 拟静力试验 塑性铰区抗剪能力

【摘要】：目前,我国的相关桥梁抗震设计规范,都采用了延性抗震设计理论。根据该理论,将钢筋混凝土桥墩作为延性构件,允许其在大震作用下于特定部位发生弯曲屈服出现塑性铰,即通过塑性铰的弹塑性变形来耗散地震能量。为了保证桥墩在大震下以延性的形式反应,必须保证塑性铰区不发生脆性剪切破坏。因此本文围绕钢筋混凝土桥墩塑性铰区抗剪能力进行了研究,研究工作和结论如下:(1)对国内外当前七种典型的钢筋混凝土桥墩的抗剪能力公式进行了详细分析。明确了桥墩抗剪强度V_n主要由混凝土抗剪贡献V_c与箍筋抗剪贡献V_s组成。(2)进行钢筋混凝土桥墩拟静力试验设计。在对PEER调研的基础上,对桥墩试件的尺寸及参数进行了确定;制定了详细测试方案,由公式σ/τ=(α1/α2)·λ创新拟静力试验方法,通过改变加载位置(即改变剪跨比λ),以达到桥墩弯剪破坏过程中正应力与剪应力重分布的目的。(3)对试验现象与结果进行了描述与总结。得出,V_s公式中的剪切角θ(斜裂缝与桥墩轴线之间的夹角)并不为固定值,其会随位移延性系数μΔ的增加而增加;塑性铰区核心混凝土的压碎剥落,会导致箍筋与核心混凝土之间只产生滑移,会使部分箍筋抗剪失效。(4)结合理论计算结果与试验结果对V_n进行分析。得出Caltrans(2006)与《城市桥梁抗震设计规范》(2012)V_n计算值与试验值吻合较好,V_n计算值与试验值偏差在15%以内;《公路桥梁抗震设计细则》(2008)V_n计算值,对于μΔ较小的墩偏于保守,对于μΔ较大的墩偏大,偏于不安全。(5)结合理论计算结果与试验结果对V_c进行了分析。得出,Priestley等(1994)的公式V_c(含轴压贡献)计算值与试验值较为吻合,V_c计算值与试验值偏差在12%以内;《公路桥梁抗震设计细则》(2008)V_c计算值太过于保守,V_c计算值比试验值保守87%以上。(6)结合理论计算结果与试验结果对V_s进行了分析。得出,ATC-32(1995)、Caltrans(2006)、NZS3101(2006)、《城市桥梁抗震设计规范》(2012)V_s计算值与试验值较为接近,V_s计算值与试验值偏差在32%以内;《公路桥梁抗震设计细则》(2008)V_s计算值比试验值偏大。
【关键词】：钢筋混凝土桥墩 拟静力试验 塑性铰区抗剪能力
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 桥梁抗震设计理论的发展10-14
• 1.1.1 基于承载能力的设计方法10
• 1.1.2 基于承载能力和构造保证的延性设计方法10-11
• 1.1.3 基于损伤和能量的设计方法11-12
• 1.1.4 基于能力设计方法12-13
• 1.1.5 基于性能/位移的设计方法13-14
• 1.2 国内外钢筋混凝土墩柱抗震性能试验研究概况14-18
• 1.2.1 国内研究概况14-17
• 1.2.2 国外研究概况17-18
• 1.3 本文研究背景、必要性及内容18-22
• 1.3.1 研究背景18-19
• 1.3.2 研究必要性19-20
• 1.3.3 研究内容20-22
• 第二章 钢筋混凝土桥墩抗剪设计相关理论22-37
• 2.1 钢筋混凝土构件抗剪强度分析理论22-24
• 2.1.1 桁架-拱模型理论22-23
• 2.1.2 极限破坏理论23
• 2.1.3 压力场理论23-24
• 2.2 钢筋混凝土桥墩抗剪强度设计计算模型24-32
• 2.2.1 Priestley等（1994）计算模型公式24-26
• 2.2.2 ATC-32（1995）计算模型公式26-27
• 2.2.3 Caltrans（2006）计算模型公式27-28
• 2.2.4 NZS3101（2006）计算模型公式28-29
• 2.2.5 《日本道路桥示方书》计算模型公式29-30
• 2.2.6 《城市桥梁抗震设计规范》(2012)计算模型公式30-31
• 2.2.7 《公路桥梁抗震设计细则》(2008)计算模型公式31-32
• 2.3 钢筋混凝土桥墩地震破坏模式判别方法32-35
• 2.3.1 桥墩破坏模式的介绍32-33
• 2.3.2 基于试验结果的经验判别法33
• 2.3.3 基于抗剪强度判别法33-35
• 2.3.4 基于多参数影响的判别法35
• 2.4 本章小结35-37
• 第三章 钢筋混凝土桥墩拟静力试验方案设计37-50
• 3.1 桥墩模型试件设计37-39
• 3.1.1 桥墩模型试件尺寸设计调研37-38
• 3.1.2 桥墩模型试件设计38-39
• 3.2 材料特性39-40
• 3.2.1 混凝土39-40
• 3.2.2 钢筋40
• 3.3 测试方案及仪器设备40-42
• 3.3.1 轴力测试40
• 3.3.2 侧向水平力测试40-41
• 3.3.3 应变测试41
• 3.3.4 位移测试41-42
• 3.3.5 测试设备、仪器42
• 3.4 加载制度42-47
• 3.4.1 墩顶轴向力加载43
• 3.4.2 侧向位移加载43-47
• 3.4.3 底座锚固力加载47
• 3.5 试验步骤、方法及注意事项47-48
• 3.5.1 准备阶段47-48
• 3.5.2 墩高 200cm处加载阶段48
• 3.5.3 墩高 80cm处加载阶段48
• 3.6 本章小结48-50
• 第四章 试验现象及结果分析50-79
• 4.1 桥墩试件的试验表象及破坏形态50-63
• 4.1.1 Column1-1、Column2-1 试验表象及破坏形态50-55
• 4.1.2 Column1-2、Column2-2 试验表象及破坏形态55-58
• 4.1.3 Column1-3、Column2-3 试验表象及破坏形态58-63
• 4.2 墩高 80cm处加载阶段箍筋应变随移等级变化规律63-67
• 4.2.1 Column1-1、Column2-1 箍筋应变随移等级变化规律63-65
• 4.2.2 Column1-2、Column2-2 箍筋应变随移等级变化规律65-66
• 4.2.3 Column1-3、Column2-3 箍筋应变随移等级变化规律66-67
• 4.3 墩高 80cm处加载阶段箍筋抗剪贡献及机理67-72
• 4.3.1 Column1-1、Column2-1 箍筋抗剪贡献随移等级变化规律68-69
• 4.3.2 Column1-2、Column2-2 箍筋抗剪贡献随移等级变化规律69-70
• 4.3.3 Column1-3、Column2-3 箍筋抗剪贡献随移等级变化规律70-71
• 4.3.4 箍筋抗剪贡献随移等级变化机理71-72
• 4.4 墩高 200cm处加载阶段滞回曲线、骨架曲线72-77
• 4.4.1 滞回曲线72-75
• 4.4.2 骨架曲线75-77
• 4.5 本章小结77-79
• 第五章 钢筋混凝土桥墩抗剪能力比较分析79-93
• 5.1 钢筋混凝土桥墩抗剪能力设计模型计算结果对比79-84
• 5.1.1 Column1-1、Column2-1 抗剪能力对比79-80
• 5.1.2 Column1-2、Column2-2 抗剪能力对比80-81
• 5.1.3 Column1-3、Column2-3 抗剪能力对比81-82
• 5.1.4 抗剪能力对比综合分析82-84
• 5.2 钢筋混凝土桥墩混凝土与箍筋抗剪能力对比84-92
• 5.2.1 混凝土抗剪能力对比86-89
• 5.2.2 箍筋抗剪能力对比89-92
• 5.3 本章小结92-93
• 第六章 结论与展望93-95
• 6.1 结论93-94
• 6.2 展望94-95
• 致谢95-97
• 参考文献97-101
• 在校时期发表的论文及参与的项目101

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘文仕;;桥梁抗震设计方法综述[J];中国水运(下半月);2008年06期

2 杨建;;桥梁抗震设计研究[J];中国高新技术企业;2008年11期

3 本刊编辑部;;桥梁抗震设计原理及性能分析[J];公路交通科技(应用技术版);2008年09期

4 ;交通运输部近日发布公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)等四项公告[J];岩土工程界;2008年09期

5 高俊学;;浅谈桥梁抗震设计[J];黑龙江科技信息;2010年05期

6 王德钧;孙德壮;;浅谈日本桥梁抗震设计[J];科技情报开发与经济;2010年16期

7 王伟;;现代桥梁抗震设计需关注的几个问题[J];科技信息;2011年17期

8 刘化涤;;桥梁抗震设计研究与新技术应用[J];交通标准化;2012年03期

9 邵玉刚;马贤明;;基于性能的桥梁抗震设计理论的探讨[J];山西建筑;2012年14期

10 姜群;;现代城市桥梁抗震设计的若干问题[J];中国建设信息;2012年11期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 向上;;日本铁路桥梁抗震设计中延性率的评价方法[A];中国交通土建工程学术论文集（2006）[C];2006年

2 杨丽辉;闫贵平;;城市轨道交通桥梁抗震设计中的若干关键性问题[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年

3 薛瑞杰;袁万城;;桥梁抗震设计规范的比较研究[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年

4 杨丽辉;闫贵平;;城市轨道交通桥梁抗震设计中的若干关键性问题[A];第三届全国防震减灾工程学术研讨会论文集[C];2007年

5 川岛一彦;;1995年神户地震后的桥梁抗震设计[A];湖北公路交通防灾救灾安保工程专家论坛专辑[C];2008年

6 殷鹏程;;中美新一代桥梁抗震设计规范比较分析[A];第六届全国土木工程研究生学术论坛论文集[C];2008年

7 徐秀丽;李枝军;李雪红;许祥;;城市桥梁抗震设计对策研究[A];第二十届全国桥梁学术会议论文集（下册）[C];2012年

8 李建中;管仲国;;基于性能桥梁抗震设计理论发展[A];第20届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ册）[C];2011年

9 王志强;范立础;;综合影响系数的讨论[A];中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第十三届年会论文集（下册）[C];1998年

10 罗仕庭;杨鹏飞;杨静;;基于抗震新规范下糯扎渡大桥的抗震验算[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 本报记者 沈祖芸　通讯员 董少校;三十年铸就“彩虹的脊梁”[N];中国教育报;2010年

2 葛运溥;中加合作共促我国西部道路发展[N];中国交通报;2007年

3 本报记者 许琦敏;以柔克刚,大桥装上抗震关节[N];文汇报;2010年

4 记者 刘布阳 钱民峰 通讯员 李冲;公路抗震重大专项取得多项技术突破[N];中国交通报;2013年

5 本报记者 田翔;互取所长 互补所短[N];中国交通报;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王伟锋;城市桥梁抗震设计研究[D];郑州大学;2016年

2 刘丙海;桥梁抗震设计中塑性铰区抗剪能力试验研究[D];重庆交通大学;2016年

3 韩笑;中外桥梁抗震设计规范对比分析[D];兰州交通大学;2014年

4 魏欢庆;基于性能的桥梁抗震设计及分析方法的研究[D];华中科技大学;2007年

5 王积鑫;V型墩预应力混凝土连续刚构桥的抗震设计分析[D];沈阳建筑大学;2013年

6 张文华;中日桥梁抗震设计规范（细则）比较研究[D];长安大学;2012年

7 陈艳;中大跨度桥梁抗震设计规范的算法和参数研究[D];大连理工大学;2005年

8 曾红华;河源大道跨线桥连续弯梁桥的抗震分析[D];华南理工大学;2009年

9 慎丹;近场地震下RC梁式桥抗震设计几个关键问题的研究[D];北京交通大学;2011年

10 赵静;高烈度地震山区梁桥的选型和抗震构造[D];昆明理工大学;2011年

，

本文编号：885451