發(fā)布時(shí)間：2020-04-02 15:43

【摘要】：現(xiàn)階段橋墩抗震設(shè)計(jì)普遍使用的延性設(shè)計(jì)方法的突出問(wèn)題是震后殘余變形過(guò)大,造成橋墩結(jié)構(gòu)震后修復(fù)困難,不利于救災(zāi)工作的進(jìn)行,也造成了巨額經(jīng)濟(jì)損失。自復(fù)位橋墩結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生搖擺,利用耗能組件消耗地震能量,通過(guò)自復(fù)位組件及自身重力作用恢復(fù)原位,在地震作用下幾乎不產(chǎn)生殘余變形,保證了橋墩結(jié)構(gòu)在震后依然具有的基本運(yùn)輸能力且便于修復(fù)。傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩墩柱與承臺(tái)接頭容易產(chǎn)生受壓破壞,平齊對(duì)接的接觸式接頭也不利于剪力的傳遞,容易使預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生受剪破壞。本文針對(duì)其不足提出了新型的自復(fù)位橋墩結(jié)構(gòu),并用ABAQUS軟件建立傳統(tǒng)及新型自復(fù)位橋墩的有限元模型。論文對(duì)兩種模型進(jìn)行擬靜力加載模擬分析及動(dòng)力時(shí)程分析以比較它們的抗震性能,論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下。(1)分析了傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩的結(jié)構(gòu)組成,指出傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩存在的缺陷,并針對(duì)這些缺陷提出新型自復(fù)位橋墩的結(jié)構(gòu)組成。在對(duì)不同耗能阻尼器的耗能能力及自復(fù)位橋墩不同接頭形式的優(yōu)劣研究的基礎(chǔ)上,根據(jù)新型自復(fù)位橋墩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用內(nèi)置耗能鋼筋與球入式接頭。(2)基于新型自復(fù)位橋墩的抗彎承載力、抗剪承載力、抗側(cè)剛度等力學(xué)性能,提出了在四水準(zhǔn)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)下基于位移的自復(fù)位橋墩的設(shè)計(jì)方法。通過(guò)實(shí)例分析演示了所提方法的設(shè)計(jì)步驟。從理論上驗(yàn)證了新型自復(fù)位橋墩抗彎承載力高于傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩,抗側(cè)剛度與傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩相當(dāng)。(3)使用ABAQUS軟件建立傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩和新型自復(fù)位橋墩的有限元模型并對(duì)這兩種模型進(jìn)行擬靜力分析。分析結(jié)果表明,新型自復(fù)位橋墩的屈服荷載、極限荷載、耗能能力均高于傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩。(4)探究了自復(fù)位橋墩預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)拉力、耗能鋼筋配筋率對(duì)新型自復(fù)位橋抗震性能的影響。提高預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)拉力和提高耗能鋼筋配筋率均可提高新型自復(fù)位橋墩的剛度、屈服荷載、極限荷載以及結(jié)構(gòu)的耗能能力,但結(jié)構(gòu)延性會(huì)有所降低。(5)對(duì)新型自復(fù)位橋墩和傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩進(jìn)行動(dòng)力時(shí)程分析,分析結(jié)果表明新型自復(fù)位橋墩在地震作用下產(chǎn)生的墩頂位移小于對(duì)應(yīng)的傳統(tǒng)自復(fù)位橋墩。對(duì)橋墩下部進(jìn)行螺旋配箍提高了墩柱的局部抗壓承載力,減小了接頭在地震作用下的破壞程度。
【圖文】：

地震作用后橋墩破壞

研究技術(shù)路線圖
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U442.55;U443.22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2612140