強(qiáng)震給人類的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大威脅,橋梁作為“生命線”工程的樞紐,一旦遭遇地震將導(dǎo)致巨大的直接、間接損失,并且修復(fù)困難。國(guó)內(nèi)外橋梁震害表明,因RC橋墩塑性鉸區(qū)缺乏良好的變形能力,致使RC橋墩延性不足,這是RC橋梁震損的重要原因之一。本文為提高RC墩柱的延性,將RC墩柱塑性鉸區(qū)混凝土置換為不同厚度的高延性PP-ECC(聚丙烯工程水泥基復(fù)合材料)殼壁,并命名為PP-ECC墩柱;初步建立了PP-ECC墩柱的抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則并通過試驗(yàn)例證;通過墩柱模型偽靜力往復(fù)加載試驗(yàn)、試驗(yàn)墩柱模型及橋梁的非線性地震時(shí)程反應(yīng)對(duì)比分析了PP-ECC墩柱與RC原型墩柱在抗震性能上的差異。本文主要內(nèi)容如下:(1)為了充分利用PP-ECC的高延性,基于PP-ECC墩柱塑性鉸區(qū)殼壁厚度的優(yōu)化設(shè)計(jì),展開理論計(jì)算公式(屈服承載力、屈服位移、峰值承載力和峰值位移)的推導(dǎo)分析,進(jìn)而初步建立了PP-ECC墩柱的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則;(2)設(shè)計(jì)制作了4個(gè)墩柱模型——1個(gè)RC原墩柱模型,3個(gè)PP-ECC墩柱模型(塑性鉸區(qū)分別設(shè)置150mm、100mm和50mm厚的PP-ECC殼壁),依據(jù)偽靜力往復(fù)加載試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)比分析了各墩柱模型在破壞機(jī)理、承載能力、耗能能力和延性方面的差異,并探討了PP-ECC墩柱抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的有效性;(3)基于偽靜力往復(fù)加載試驗(yàn)結(jié)果,分別構(gòu)建了4個(gè)墩柱模型的荷載-位移三折線滯回模型,選取Ⅰ~Ⅳ類場(chǎng)地條件下的典型地震動(dòng)進(jìn)行各墩柱模型的非線性地震時(shí)程反應(yīng)分析,從而深入探討分析各墩柱模型的抗震性能;(4)以某三跨單柱墩連續(xù)梁橋?yàn)槔?建立了RC橋墩-橋梁及PP-ECC橋墩-橋梁的有限元模型,依據(jù)3條Ⅱ類場(chǎng)地典型地震動(dòng)作用下兩類橋梁的非線性地震時(shí)程反應(yīng)分析結(jié)果,對(duì)比分析了橋墩、支座的反應(yīng)情況,從而深入探討兩類橋梁抗震性能的差異。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U442.55
【部分圖文】：

1 緒論究背景及意義梁是交通系統(tǒng)中極為重要的組成部分，建設(shè)成本高，修復(fù)困難，一旦遭到地震的損失，因此需要加以重點(diǎn)防護(hù)以減輕其在地震中的破壞。從世界范圍來看，下均表現(xiàn)出不同程度的損毀：1971 年美國(guó) San Fernando 發(fā)生 6.7 級(jí)地震，由于，共造成 5 座橋梁倒塌，42 座橋梁損毀的嚴(yán)重后果；1995 年日本阪神發(fā)生 7.0 座橋梁損傷，其中 27 座橋梁嚴(yán)重破壞，同時(shí)造成神戶地區(qū)幾乎所有交通線于世界兩大地震帶 環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶之間，受太平洋板塊、印度板塊的擠壓，地震斷裂帶十分活躍，又特別是廣大西部地區(qū)多為強(qiáng)震區(qū)，如 發(fā)生 7.8 級(jí)大地震，橋梁幾乎損毀殆盡，造成交通線路完全癱瘓；2008 年四川特大地震，造成建筑、公路、隧道、橋梁的嚴(yán)重?fù)p毀，其中橋梁損毀尤為嚴(yán)墩是橋梁的主要抗側(cè)力構(gòu)件，因此在各類橋梁震害（支座、伸縮縫、擋塊、橋）中橋墩的損壞往往是最為嚴(yán)重的。例如 08 年汶川地震中，百花大橋出現(xiàn)墩交的匝道橋墩出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞[2]，如圖 1-1 所示。

1 緒論低、更容易分散，從而具有更好的施工性能。此外，由于 PP 纖維的疏水性和非極性質(zhì)，PP-ECC 在堿性環(huán)境下具備更加優(yōu)良的材料耐久性[19]。PP-ECC 作為一種基于微計(jì)的超強(qiáng)韌性亂向分布短纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，是近年來興起的新型工程水泥基，推動(dòng)了 ECC 進(jìn)一步向高性價(jià)比、可產(chǎn)業(yè)化方面邁進(jìn)。(a) PP-ECC 單軸受拉試驗(yàn)(b) PP-ECC 單軸受拉破壞狀態(tài)

上升段： 2002 ppcf， (0 ) （2下降段：oppcouppcppuoucppufffff pp， (cu 0) （2式中，fpp-c—峰值應(yīng)力εo—峰值應(yīng)力對(duì)應(yīng)的應(yīng)變fpp-u—極限應(yīng)力εu—極限應(yīng)力對(duì)應(yīng)的應(yīng)變②受拉應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系：線性上升段： totofpp- ，(to ) （2應(yīng)變強(qiáng)化段：topptotutopptupptotutotupptofffff pp -，（totu ） （2式中，fpp-to—材料屈服應(yīng)力εto—屈服應(yīng)力對(duì)應(yīng)的應(yīng)變fpp-tu—材料極限應(yīng)力εtu—極限應(yīng)力對(duì)應(yīng)的應(yīng)變

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本文編號(hào)：2810803