【摘要】：在工程結(jié)構(gòu)抗震領(lǐng)域,生命線工程是最為重要的一環(huán),尤其是橋梁結(jié)構(gòu)這種承載著社會經(jīng)濟(jì)命脈的交通樞紐,在工程結(jié)構(gòu)中的地位越發(fā)重要。經(jīng)過多年飛速發(fā)展,我國在役鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)數(shù)量已十分龐大,但是按照傳統(tǒng)設(shè)計理念設(shè)計出來的橋梁結(jié)構(gòu)往往只關(guān)注其建成初期的安全運(yùn)營,忽略了其全壽命周期的性能退化問題,從而導(dǎo)致相當(dāng)多的橋梁結(jié)構(gòu)不能很好的完成其預(yù)期使用功能。特別是對于近海鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)這種服役環(huán)境較為惡劣的生命線工程,保證其在強(qiáng)地震作用下的安全運(yùn)營是整個防震減災(zāi)系統(tǒng)工程中的關(guān)鍵一環(huán)。本文采用理論研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,通過靜力與動力非線性分析方法,考慮在役近海鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)全壽命周期的性能特點,對其抗震性能進(jìn)行了分析研究。主要研究內(nèi)容如下： (1)針對鋼筋銹蝕及地震損傷影響下在役橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能展開了研究,主要采用損傷構(gòu)件塑性鉸模型模擬上述影響因素作用下構(gòu)件的性能退化規(guī)律及其非線性行為；此外,對在役橋梁結(jié)構(gòu)后續(xù)使用期內(nèi)地震作用取值進(jìn)行研究,并基于與橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計階段地震作用水平等超越概率的原則,給出了相應(yīng)后續(xù)使用期地震作用取值方法；綜合考慮上述兩個方面,采用靜力非線性分析方法對其抗震性能進(jìn)行了分析研究。 (2)基于擬力法基本理論,對橋梁結(jié)構(gòu)雙向地震作用下的動力非線性分析方法展開了研究；對鋼筋混凝土橋墩的彎剪耦合作用進(jìn)行研究,并基于強(qiáng)度交互曲線及滯回模型建立了雙軸彎曲及剪切局部塑性機(jī)制,能夠模擬鋼筋混凝土橋墩的剛度退化、強(qiáng)度退化及捏攏效應(yīng)等行為；建立了橋梁結(jié)構(gòu)動力分析模型,該分析模型將結(jié)構(gòu)質(zhì)量集中于節(jié)點處,并在橋墩處設(shè)置上述局部塑性機(jī)制以模擬其非線性反應(yīng)；由于結(jié)構(gòu)剛度矩陣在整個分析過程中保持不變,其運(yùn)動方程宜采用狀態(tài)空間法求解,使得在顯著提高計算效率的同時保證了分析的穩(wěn)定性。 (3)對鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)地震損傷分析方法展開了研究；基于連續(xù)損傷力學(xué)及斷裂力學(xué)基本理論,對鋼筋混凝土構(gòu)件端部開裂損傷的演化規(guī)律進(jìn)行了研究,并建立了局部損傷機(jī)制以模擬由損傷產(chǎn)生的剛度退化現(xiàn)象,該局部損傷機(jī)制設(shè)置于橋墩端部；由于引入損傷變量,在對鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力非線性分析時,能夠?qū)崟r反映其損傷狀態(tài),并能夠得到考慮地震損傷影響的結(jié)構(gòu)非線性反應(yīng)。 (4)對近海鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)全壽命周期的抗震性能進(jìn)行了研究；基于氯離子腐蝕作用模型,對混凝土中鋼筋銹蝕機(jī)理及過程展開了研究,并結(jié)合本文提出的雙軸局部塑性機(jī)制,建立了可考慮鋼筋銹蝕影響的雙軸局部塑性機(jī)制；針對在役期間曾遭受地震作用的橋梁結(jié)構(gòu),通過對其所遭受的地震作用過程進(jìn)行模擬,可在鋼筋銹蝕雙軸局部塑性機(jī)制的基礎(chǔ)上考慮地震損傷的影響；將上述雙軸局部塑性機(jī)制與擬力法基本理論結(jié)合,可對近海鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)全壽命周期的抗震性能進(jìn)行較為全面的評估。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U442.55;U448.34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2437959