某多跨简支梁桥地震作用下失效模式探究

发布时间：2017-09-29 22:34

  本文关键词：某多跨简支梁桥地震作用下失效模式探究

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【摘要】：桥梁——交通生命线系统的重要枢纽结构,其在经济发展、人民生活中都处于极其重要的地位。如果地震中一旦遭遇破坏,其不仅仅是桥梁结构本身造成破坏,由于其本身的疏导交通的作用失效,又将给抗震救灾工作的进行造成巨大的障碍,桥梁又在抗震救灾中起着举足轻重的作用。因此,做好桥梁的抗震设计,尤其是强震作用下桥梁仍能保持正常使用功能,避免失效,对减轻地震灾害和震后救灾工作的展开具有重要的意义。本文以某实际多跨高铁简支梁桥为工程背景,基于通用Midas Civil有限元软件开展了对简支箱型梁桥地震作用下失效模式及其控制的研究。论文的具体内容分为以下几个方面:(1)利用Midas Civil有限元软件建立全桥10墩11跨的隔震与非隔震情况下的三维有限元非线性模型;(2)提出桥梁在隔震与非隔震状态下的失效判别准则,用筛选出来符合场地条件的4条人工波与3条天然波进行非线性时程分析;比较隔震与非隔震情况下的桥墩失效,包括支座失效与桥墩失效,分别判定在每条地震波下的桥梁失效的先后顺序,并利用平均失效时间点的方法,综合分析得出桥梁失效的先后顺序,在抗震设计时,对易失效的部分重点分析考虑;(3)统计非失效状态下的全桥隔震与非隔震对比情况下的内力、加速度响应;(4)针对在桥梁支座大震状态下隔震支座的失效,改进桥梁隔震方案,以更好保证强震作用下桥梁依旧处于正常使用状态;(5)综合全桥失效分析的基础上,对于以后采用相似墩型与跨度的高铁简支梁桥的抗震设计尤其是隔震设计提出一些合理化参考;
【关键词】：简支梁桥 失效模式 隔震 摩擦摆
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U442.55;U448.217
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 桥梁结构失效9
• 1.3 桥梁震后失效表现9-12
• 1.3.1 国内桥梁震后失效表现9-11
• 1.3.2 国外桥梁震后失效表现11
• 1.3.3 桥梁震后失效总结11-12
• 1.4 桥梁抗震新措施12-14
• 1.4.1 国外桥梁隔震技术的应用12-13
• 1.4.2 国内桥梁隔震技术的应用13-14
• 1.5 桥梁结构失效14-16
• 1.5.1 失效的判定准则14-16
• 1.6 本文的主要内容与研究意义16-17
• 第二章 钢筋混凝土桥墩延性理论及与延性失效判定标准17-27
• 2.1 延性的概念17-22
• 2.1.1 延性的定义17
• 2.1.2 延性的指标17-21
• 2.1.3 延性概念对结构抗震的意义21-22
• 2.2 钢筋混凝土材料本构关系22-25
• 2.2.1 钢筋混凝土桥墩塑性铰的选择22-23
• 2.2.2 材料的本构关系23-25
• 2.3 桥梁地震反应分析方法25-26
• 2.3.1 时程分析法25-26
• 2.4 桥墩延性失效判定标准26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 隔震与非隔震桥梁非线性模型的建立27-37
• 3.1 工程概况27-29
• 3.2 非线性有限元模型的建立29-30
• 3.3 支座模型的模拟30-33
• 3.3.1 支座刚度模拟30-31
• 3.3.2 支座介绍31-33
• 3.4 地震作用时程的选取33-35
• 3.5 地震时程峰值大小35
• 3.6 本章小结35-37
• 第四章 桥梁非线性时程响应失效分析与统计37-77
• 4.1 桥梁周期阵型37-42
• 4.2 桥梁支座的失效判定42-43
• 4.2.1 普通盆式支座失效的判定42
• 4.2.2 摩擦摆支座失效的判定42-43
• 4.3 桥墩失效的判定43
• 4.4 中震状态下桥梁失效判定43-64
• 4.4.1 非隔震状态下支座失效的判定43
• 4.4.2 非隔震状态下桥墩失效的判定43-50
• 4.4.3 隔震状态下支座失效的判定50-57
• 4.4.4 隔震状态下桥墩失效的判定57-59
• 4.4.5 中震条件下失效的统计59-60
• 4.4.6 桥梁地震时程响应60-64
• 4.5 大震状态下失效判定64-75
• 4.5.1 非隔震状态下支座失效的判定64
• 4.5.2 非隔震状态下桥墩失效的判定64-67
• 4.5.3 隔震状态下支座失效的判定67-74
• 4.5.4 隔震状态下桥墩失效的判定74-75
• 4.5.5 大震条件下失效的统计75
• 4.6 本章小结75-77
• 第五章 基于隔震支座失效提出的隔震改进方案77-87
• 5.1 隔震改进方案（一）77-84
• 5.1.1 改进隔震方案后周期77-78
• 5.1.2 改进隔震方案后的桥梁失效的判定78-80
• 5.1.3 改进隔震方案后下失效的统计80
• 5.1.4 改进隔震方案后地震时程响应80-84
• 5.2 隔震改进方案（二）84-85
• 5.3 本章小结85-87
• 第六章 结论与展望87-89
• 6.1 全文总结87-88
• 6.2 展望88-89
• 参考文献89-92
• 致谢92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 李冰;王少华;邓斌;;摩擦摆支座在高速铁路桥梁中的隔震性能研究[J];机械科学与技术;2015年03期

2 郑晓龙;金怡新;;摩擦单摆支座的设计与减隔震性能分析[J];铁道工程学报;2014年04期

3 陈永祁;杨风利;刘林;;摩擦摆隔震桥梁的设计及应用[J];工业建筑;2009年S1期

4 周国良;崔成臣;刘必灯;李小军;;汶川8.0级地震中几座近断层桥梁失效模式的初步探讨[J];震灾防御技术;2008年04期

5 李建中,袁万城,范立础;连续梁桥减、隔震体系的优化设计[J];土木工程学报;1998年03期

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本文编号：944677