高强箍筋约束高强混凝土桥墩的抗震耗能研究

发布时间：2017-09-23 12:13

  本文关键词：高强箍筋约束高强混凝土桥墩的抗震耗能研究

  更多相关文章： 滞回耗能 ABAQUS 抗震性能 高强混凝土 高强钢筋

【摘要】：本文通过ABAQUS有限元软件对配有高强箍筋的高强混凝土桥墩在低周反复荷载作用下的抗震性能进行研究,主要内容及结论包括以下几个方面:1、对高强钢筋和高强混凝土的本构模型进行了对比分析,选取了合适的本构模型和模拟参数进行有限元模拟分析,对比了试验结果与模拟结果,验证了有限元软件ABAQUS模拟的正确性和适用性。2、利用有限元软件ABAQUS对8根分别配置预应力钢棒(PC钢棒)和HRB500级钢筋作箍筋的高强混凝土桥墩进行了低周反复荷载下的抗震性能仿真分析,研究其滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数、累积滞回耗能、能量延性系数等指标的变化规律;进一步探讨轴压比、配箍种类、箍筋间距、混凝土强度等参数对桥墩抗震性能的影响,结果表明:在低周反复荷载作用下采用PC钢棒或HRB500级钢筋作桥墩的高强箍筋约束高强混凝土,其滞回曲线均较饱满,滞回环包络面积大,延性和耗能能力好,且相比之下采用PC钢棒的桥墩的抗震性能更为优越。3、进一步对PC钢棒作箍筋约束高强混凝土桥墩抗震性能进行深入研究,通过在不同混凝土强度和轴压比条件下,对计算所得桥墩的荷载-位移滞回曲线进行分析,提出建议的骨架曲线模型,并详细分析了卸载刚度、再加载刚度、滞回环以及滞回耗能等一系列参数的变化规律。在此基础上,通过数值拟合,提出反应强度退化、卸载刚度及再加载刚度之间关系的经验公式。
【关键词】：滞回耗能 ABAQUS 抗震性能 高强混凝土 高强钢筋
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 本文的研究背景及研究意义11-12
• 1.1.1 研究背景11
• 1.1.2 研究意义11-12
• 1.2 HRB500级钢筋和PC钢棒在结构中的应用12-13
• 1.2.1 HRB500级钢筋的应用状况12
• 1.2.2 PC钢棒的应用状况12-13
• 1.3 国内外研究状况13-18
• 1.3.1 国外研究状况13-15
• 1.3.2 国内研究状况15-18
• 1.4 本文研究内容18-19
• 第2章 非线性有限元模型及计算结果验证19-45
• 2.1 概述19
• 2.2 大型通用有限元非线性分析软件ABAQUS简介19-20
• 2.3 有限元材料本构模型20-36
• 2.3.1 混凝土本构模型20-34
• 2.3.2 钢筋本构模型34-36
• 2.4 建立有限元模型36-41
• 2.4.1 模型材料参数37-38
• 2.4.2 分析步选取38
• 2.4.3 设置接触38-39
• 2.4.4 边界条件及荷载39-40
• 2.4.5 网络划分40-41
• 2.5 有限元计算结果验证41-43
• 2.5.1 试验结果41-42
• 2.5.2 数值模拟结果与试验结果对比42-43
• 2.6 本章小结43-45
• 第3章 高强箍筋约束高强混凝土桥墩的抗震耗能分析45-55
• 3.1 概述45
• 3.2 试件设计45-46
• 3.3 模拟结果分析46-54
• 3.3.1 滞回曲线46-47
• 3.3.2 骨架曲线47-49
• 3.3.3 位移延性系数49-51
• 3.3.4 滞回耗能及能量延性系数51-52
• 3.3.5 滞回耗能—时间相关性52-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第4章 基于能量的配PC钢棒桥墩恢复力模型55-63
• 4.1 概述55
• 4.2 配有PC钢棒桥墩的恢复力模型55-62
• 4.2.1 骨架曲线模型55-58
• 4.2.2 滞回环模型58-59
• 4.2.3 卸载刚度和再加载刚度模型59-61
• 4.2.4 滞回耗能模型61-62
• 4.2.5 模型的验证62
• 4.3 本章小结62-63
• 第5章 结论与展望63-65
• 5.1 结论63-64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-71
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文71-73
• 致谢73

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 史庆轩,熊仲明,李菊芳;框架结构滞回耗能在结构层间分配的计算分析[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2005年02期

2 李应斌,朱军强;某厂房纵向框架-剪力墙模型试验研究及滞回耗能规律探讨[J];工业建筑;2002年11期

3 肖明葵,白绍良,赖明,刘纲;基于滞回耗能的抗震结构最大位移反应[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年03期

4 王丰;李宏男;;基于等效单自由度体系的结构滞回耗能估计[J];大连理工大学学报;2007年01期

5 刘哲锋;沈蒲生;;高层混合结构滞回耗能比的研究[J];地震工程与工程振动;2009年02期

6 龙小燕;许欢欢;宋林波;许萍;;基于性能的抗震框架位移及滞回耗能反应分析[J];中国新技术新产品;2010年09期

7 盛明强;刘建成;刘颖;;考虑场地类别与强震持时的滞回耗能谱的特征分析[J];地震研究;2007年02期

8 刘哲锋;沈蒲生;;高层混合结构滞回耗能分布规律的研究[J];工程抗震与加固改造;2007年05期

9 孙国华;顾强;何若全;方有珍;;基于滞回耗能谱的钢板剪力墙结构性态设计方法[J];建筑结构学报;2011年11期

10 罗晓碧;赵明生;池恩安;帅海乐;;爆破振动特性对滞回耗能谱的影响研究[J];爆破;2012年04期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 肖明葵;王肖巍;边江;;抗震框架结构位移和滞回耗能响应随结构损伤的变化分析[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年

2 肖明葵;刘纲;;结构的滞回耗能特性及其影响因素分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年

3 赵明生;池恩安;梁开水;康强;魏兴;;段药量对滞回耗能谱的影响研究[A];中国力学学会工程爆破专业委员会2013年年度工作会议暨学术交流会论文集[C];2013年

4 田洁;田伟;;填充墙框架-剪力墙结构地震滞回耗能特性分析[A];第八届全国地震工程学术会议论文集（Ⅰ）[C];2010年

5 杨伟;夏坚;张力;张伟;叶健;;抗震结构填充墙滞回耗能分析及损伤评估[A];第六届全国防震减灾工程学术研讨会暨第二届海峡两岸地震工程青年学者研讨会论文集（Ⅱ）[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 盛明强;基于滞回耗能的结构抗震性能评价方法研究[D];同济大学;2008年

2 肖明葵;基于性能的抗震结构位移及能量反应分析方法研究[D];重庆大学;2004年

3 李坤;高层建筑混凝土框架—核心筒结构抗震性能和地震损伤研究[D];西安建筑科技大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈希杰;远场地震下K型偏心支撑钢框架基于能量的性态设计方法[D];苏州科技学院;2015年

2 胥奇;高强箍筋约束高强混凝土桥墩的抗震耗能研究[D];南华大学;2016年

3 董德立;基于能量方法的建筑结构抗震分析与研究[D];武汉理工大学;2011年

4 付亮华;基于能量平衡的抗震结构地震反应分析[D];沈阳工业大学;2013年

5 王杜;基于能量的桩—土—结构相互作用体系地震反应分析[D];湖南大学;2014年

6 蒋蝶;基于滞回耗能的Pushover分析方法研究[D];湖南大学;2007年

7 李永强;基于滞回耗能的Pushover分析方法的应用研究[D];兰州交通大学;2009年

8 龙小燕;Pushover方法改进加载模式及加载方式的讨论[D];重庆大学;2010年

9 蒋松佑;平面框架（杆系模型）能量分析和研究[D];重庆大学;2008年

10 徐广洋;多高层钢筋混凝土建筑结构地震能量分析[D];沈阳工业大学;2014年

，

本文编号：905190