本文選題：柱板式結(jié)構(gòu) + 擬靜力試驗(yàn)　； 參考：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：我國(guó)地域遼闊,受地形和地質(zhì)條件的限制,很多高鐵線路、客運(yùn)專線等工程項(xiàng)目經(jīng)常要跨越江河湖泊、峽谷、高烈度地震區(qū)等復(fù)雜地形。因此,高墩橋梁的發(fā)展和應(yīng)用日益突出。國(guó)內(nèi)目前對(duì)高墩的抗震研究主要集中在傳統(tǒng)圓端形或矩形空心高墩的研究,然而傳統(tǒng)空心高墩在抗震性能上存在較多的不足,為了能夠進(jìn)一步提高和改善空心高墩的抗震性能,國(guó)外研究并應(yīng)用了一種在抗震性能方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)空心高墩的新型截面空心高墩-柱板式空心高墩,但國(guó)內(nèi)當(dāng)前幾乎還沒(méi)有針對(duì)柱板式高墩的理論及試驗(yàn)研究,為系統(tǒng)的了解該類橋墩的破壞模式以及滯回特性,本文以黃韓侯鐵路縱目溝特大橋柱板式橋墩為原型,截取該橋5#柱板式空心墩的第三個(gè)階段進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計(jì),制作4個(gè)橫向、3個(gè)縱向柱板式以及與縱向?qū)?yīng)的一個(gè)框架式三類構(gòu)件模型,共計(jì)8個(gè)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?設(shè)計(jì)比例尺為1:10,通過(guò)擬靜力試驗(yàn)以及ABAQUS有限元數(shù)值分析,研究了柱板結(jié)構(gòu)的破壞特征、受力特性以及滯回曲線、骨架曲線、剛度衰減、延性、耗能能力等抗震特性,并對(duì)比分析了柱板式結(jié)構(gòu)由于“柱-板”的相互作用所引起的與框架結(jié)構(gòu)在抗震性能、受力特性和破壞特征等方面的不同,得到結(jié)論如下:(1)柱板結(jié)構(gòu)的破壞從板上孔周圍出現(xiàn)剪切斜裂縫開始,加載至一定荷載,當(dāng)板發(fā)生剪切破壞時(shí)柱還未屈服,隨著加載的不斷進(jìn)行,柱最終發(fā)生彎曲破壞;框架構(gòu)件的破壞為典型的彎曲破壞。(2)柱板結(jié)構(gòu)具有較好的耗能能力,滯回曲線面積大,耗能多,剛度退化較慢,具有較強(qiáng)的剛度和變形能力,而且當(dāng)板通過(guò)耗能發(fā)生破壞后,柱仍有很大的承載力和剛度,能夠確保主體結(jié)構(gòu)的不倒塌;從框架構(gòu)件與柱板結(jié)構(gòu)的恢復(fù)力特性曲線可以看出,柱板構(gòu)件由于“柱-板”的相互作用明顯提高了結(jié)構(gòu)的抗力、剛度、總耗能及延性,抗震性能優(yōu)越。(3)增加柱板結(jié)構(gòu)板的寬度,能夠明顯提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、延性以及達(dá)到破壞時(shí)結(jié)構(gòu)的累積耗能,但在同一位移條件下的能量耗散系數(shù)較小;柱板結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)相比,柱板結(jié)構(gòu)在位移較小時(shí)能量耗散系數(shù)較大,位移增大到一定值后能量耗散系數(shù)會(huì)出現(xiàn)略小于框架結(jié)構(gòu),但結(jié)構(gòu)累積消耗的總能量和延性都明顯增大。
[Abstract]:Due to the limitation of terrain and geological conditions, many projects such as high-speed railway line and passenger dedicated line often cross rivers, lakes, canyons, high intensity earthquake areas and other complex terrain. Therefore, the development and application of high pier bridges are increasingly prominent. At present, the seismic research of high pier is mainly focused on the traditional round end or rectangular hollow high pier. However, the traditional hollow high pier has many shortcomings in seismic performance, in order to further improve and improve the seismic performance of hollow high pier. A new type of hollow high pier with hollow section and column type is studied and applied in foreign countries, which is obviously superior to the traditional hollow high pier in seismic performance. However, there is almost no theoretical and experimental research on the column type high pier in China at present. In order to understand systematically the failure mode and hysteretic characteristics of this kind of piers, this paper takes the pillared slab piers of Huanghanhou Railway Longitudinal large Bridge as the prototype, and intercepts the third stage of the pillared hollow piers of the bridge to carry out the design of the experimental model. Four transverse, three longitudinal column plate models and one frame type member model corresponding to the longitudinal column are made. Eight test models with a design scale of 1: 10 are made. The pseudo-static test and ABAQUS finite element numerical analysis are carried out. The failure characteristics, stress characteristics, hysteretic curve, skeleton curve, stiffness attenuation, ductility and energy dissipation capacity of column slab structures are studied. The difference between column and plate structure caused by "column-plate" interaction is compared with that of frame structure in the aspects of seismic performance, stress characteristics and failure characteristics, etc. The results are as follows: (1) the failure of the column structure begins with the shear slant crack around the hole in the plate and loads to a certain load. When the shear failure of the plate occurs, the column does not yield, and with the continuous loading, the column finally bends. The failure of frame members is typical bending failure. The column plate structure has better energy dissipation ability. The hysteretic curve area is large, the energy consumption is much, the stiffness degradation is slower, the stiffness and deformation ability are stronger, and when the plate passes through the energy dissipation failure, Columns still have great bearing capacity and stiffness, which can ensure that the main structure does not collapse. From the restoring force characteristic curve of frame member and column plate structure, it can be seen that the resistance of column plate member is obviously increased because of the interaction between column and plate. Stiffness, total energy dissipation and ductility, seismic performance is superior. 3) increase the width of column plate structure, can obviously improve the strength, stiffness, ductility of the structure and the cumulative energy dissipation of the structure when it is destroyed. But under the same displacement condition, the energy dissipation coefficient of the column plate structure is smaller than that of the frame structure, the energy dissipation coefficient of the column plate structure is larger than that of the frame structure when the displacement is small, and the energy dissipation coefficient of the column plate structure will be slightly smaller than that of the frame structure after the displacement increases to a certain value. However, the total energy consumption and ductility of the structure increased obviously.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U441;U446

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本文編號(hào)：1829520