【摘要】：隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,橋梁成為連接各個(gè)城市、鄉(xiāng)村交通網(wǎng)絡(luò)必不可少的部分。特別是近年來(lái)我國(guó)跨海大橋的建設(shè),更是縮短了城市之間的距離,為人們的出行節(jié)省了時(shí)間。例如港珠澳大橋的建成大大縮短香港、珠海和澳門(mén)之間的時(shí)間和空間距離。臨近海邊的橋梁受到自然環(huán)境中氯離子的侵蝕,導(dǎo)致鋼筋銹蝕,同時(shí)又承受波浪荷載的作用,因此橋墩的抗震性能將成為全橋安全運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。從某種程度上來(lái)說(shuō)單一研究橋梁鋼筋銹蝕對(duì)橋梁抗震性能的影響以及單一研究動(dòng)水壓力對(duì)橋墩抗震性能的影響,并不能完全反應(yīng)橋墩的抗震性能�；诖�,本論文進(jìn)行以下研究:(1)本論文結(jié)合橋梁墩柱的特點(diǎn),根據(jù)煙臺(tái)市海邊某簡(jiǎn)支梁橋橋墩,使用有限元軟件ABAQUS建立橋墩模型,進(jìn)行橋墩自振振型計(jì)算,確定橋墩Rayleigh阻尼系數(shù)。利用地震波處理軟件SeismoSignal對(duì)選取Chi-Chi地震數(shù)據(jù)進(jìn)行基線校正以及帶通濾波處理。(2)橋墩底部鋼筋產(chǎn)生銹蝕,導(dǎo)致混凝土主壓應(yīng)力的增加,混凝土損傷會(huì)隨著底部鋼筋銹蝕量的增大而加重。其它部位產(chǎn)生銹蝕對(duì)其壓應(yīng)力影響較小。(3)研究發(fā)現(xiàn)橋墩底部鋼筋發(fā)生銹蝕后,對(duì)橋墩的Z向位移影響最大。對(duì)X、Y向位移影響較小。隨著橋墩底部鋼筋銹蝕量的增加,混凝土Z向位移增大8.7%。(4)動(dòng)水壓力作用下橋墩底部鋼筋銹蝕對(duì)橋墩抗震能力影響最大。隨著橋墩底部鋼筋銹蝕量的增加,混凝土Z向位移逐漸增加,橋墩抗震性能越低,底部鋼筋銹蝕量增加到20%時(shí),混凝土位移增加9.9%。當(dāng)橋墩鋼筋完好且存在動(dòng)水壓力作用時(shí),混凝土最大彎矩為1012kN×m,動(dòng)水壓力作用下橋墩底部鋼筋銹蝕量為20%時(shí)橋墩最大彎矩為823kN×m,承載力相比較于橋墩完好狀態(tài)承載力下降較為嚴(yán)重,達(dá)到18.7%。(5)對(duì)橋墩承載力驗(yàn)算公式進(jìn)行修正,提出修正系數(shù)a,確定其取值范圍。對(duì)橋墩有限元改進(jìn)模型塑性鉸區(qū)域長(zhǎng)度公式提出修正系數(shù)λ。
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：U442.55
【圖文】：

圖 2.1 鋼筋反復(fù)加載應(yīng)力-應(yīng)變曲線[72]，影響橋墩耐久性最常見(jiàn)的因素有兩個(gè)，一碳化。橋墩鋼筋產(chǎn)生鐵銹的關(guān)鍵是受到外侵蝕之后形成電路，進(jìn)而進(jìn)行電化學(xué)銹蝕。，將會(huì)使外部對(duì)鋼筋產(chǎn)生保護(hù)作用的混凝土保護(hù)層剝落，橋墩的力學(xué)性能以及橋墩耐墩由于其所處的環(huán)境比較惡劣，橋墩除了承，容易受到環(huán)境中侵蝕物質(zhì)的侵蝕。在一（例如：地震作用）有非常大的影響。相界 Cl-1侵蝕，造成橋梁自身性能的下降以及構(gòu)更容易受到破壞。

122 （2.23）2.3 有限元數(shù)值模型建立與鋼筋均勻銹蝕分析2.3.1 橋墩模型建立本論文主要對(duì) RC 橋墩進(jìn)行研究。根據(jù)煙臺(tái)市海邊某橋墩進(jìn)行數(shù)值建模，橋墩的橫截面面積為 0.5m×0.36m，壁厚為 0.12m，橋墩高為 6m�？v向鋼筋直徑為 20mm，箍筋直徑為10mm，箍筋間距為 0.2m�？v筋種類(lèi)是 HRB335，fsk=335MPa，fsd=280MPa，混凝土強(qiáng)度等級(jí)是 C35，Ec=31.5GPa。橋墩鋼筋布置如圖 2.2�；炷帘緲�(gòu)關(guān)系如下表 2.1 所示，鋼筋本構(gòu)關(guān)系如表 2.2 所示。本文數(shù)值模擬按照 1：1 比例進(jìn)行建模，共劃分線性單元（T3D2）3176 個(gè)，線性六面體單元（C3D8R）1874 個(gè)，橋墩模型鋼筋與混凝土之間的約束采用內(nèi)置接觸，橋梁底部與地面之間的約束采用固定約束。

122 （2.23）2.3 有限元數(shù)值模型建立與鋼筋均勻銹蝕分析2.3.1 橋墩模型建立本論文主要對(duì) RC 橋墩進(jìn)行研究。根據(jù)煙臺(tái)市海邊某橋墩進(jìn)行數(shù)值建模，橋墩的橫截面面積為 0.5m×0.36m，壁厚為 0.12m，橋墩高為 6m�？v向鋼筋直徑為 20mm，箍筋直徑為10mm，箍筋間距為 0.2m�？v筋種類(lèi)是 HRB335，fsk=335MPa，fsd=280MPa，混凝土強(qiáng)度等級(jí)是 C35，Ec=31.5GPa。橋墩鋼筋布置如圖 2.2�；炷帘緲�(gòu)關(guān)系如下表 2.1 所示，鋼筋本構(gòu)關(guān)系如表 2.2 所示。本文數(shù)值模擬按照 1：1 比例進(jìn)行建模，共劃分線性單元（T3D2）3176 個(gè)，線性六面體單元（C3D8R）1874 個(gè)，橋墩模型鋼筋與混凝土之間的約束采用內(nèi)置接觸，橋梁底部與地面之間的約束采用固定約束。

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本文編號(hào)：2797893