考慮鋼筋混凝土材料劣化狀態(tài)下的橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析對于我國在役橋梁的抗震與相關(guān)設(shè)計優(yōu)化是有著重要意義的。本文基于鋼筋混凝土材料劣化相關(guān)理論,以貴州省塢家塆大橋為工程背景,對比分析了依托工程在不同材料劣化狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的動力特性狀態(tài)。同時基于橋址場地條件,采用SIMQKE程序擬合人工地震波,對高低墩的位移響應(yīng)、彎矩響應(yīng)、剪力響應(yīng)進行了探討。并根據(jù)材料退化模型,采用Mander模型和Menegotto-Pinto模型分別模擬混凝土本構(gòu)關(guān)系與鋼筋本構(gòu)關(guān)系,研究了主墩彎矩曲率曲線。其次,為分析考慮了劣化狀態(tài)下曲線連續(xù)剛構(gòu)橋的抗震參數(shù)優(yōu)化,基于鋼筋混凝土材料劣化規(guī)律,提出了平均劣化強度的概念,并基于該理念,根據(jù)依托工程橋址場地的地震區(qū)域條件與橋梁自身養(yǎng)護預(yù)期,擬定橋梁抗震優(yōu)化選用的材料劣化時間參數(shù)。在考慮了材料劣化狀態(tài)的情況下,對原結(jié)構(gòu)橋梁的橫系梁設(shè)置數(shù)目、設(shè)置位置、橫系梁剛度、墩梁剛度比等設(shè)計參數(shù)進行了探討。最后,在充分考慮材料劣化的情況下,本文分析了不同場地條件下曲線連續(xù)剛構(gòu)橋的地震響應(yīng)情況。通過對不同場地類別變化情況下,大跨徑高低墩剛構(gòu)橋動力特性、典型截面位移和內(nèi)力地震響應(yīng)結(jié)果進行分析,得出了... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

11圖3-1主梁混凝土開裂損傷圖3-2主橋混凝土滲水破壞2.1.2混凝土材料劣化影響因素為了進一步研究混凝土材料劣化對橋梁結(jié)構(gòu)的影響，首先對混凝土材料劣化的影響因素進行分析與闡述。根據(jù)混凝土材料的自身特性與應(yīng)用環(huán)境，混凝土材料劣化影響因素大致可分為混凝土碳化、堿集料反應(yīng)、混凝土凍融循環(huán)破壞、氯鹽侵蝕、硫酸鹽腐蝕等5大方面[44]。（1）混凝土碳化混凝土碳化作用指的是環(huán)境中的二氧化碳與混凝土空隙中的堿性化合物相互作用，產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)的一種過程。由于混凝土碳化作用會導(dǎo)致混凝土表面收縮，繼而出現(xiàn)一定的微小裂紋，從而造成混凝土強度的進一步降低與微裂縫的進一步開展。同時，由于混凝土的碳化作用會改變原結(jié)構(gòu)的PH值，間接會影響到結(jié)構(gòu)鋼筋的受力性能，造成鋼筋銹蝕。（2）堿集料反應(yīng)堿集料反映指的是混凝土中的堿性化合物與集料中的活性成分發(fā)生一定的膨脹反應(yīng)，造成混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。堿集料反應(yīng)是一種長期的、慢性的混凝土材料劣化過程，會對混凝土造成嚴重的損害，且該反應(yīng)不可逆。堿集料反應(yīng)發(fā)生的條件包括：1）混凝土材料中含有過量的堿性物質(zhì)，例如Na2O和K2O；2）集料中含有一定的堿活性礦物；3）混凝土處于較為潮濕的環(huán)境下。（3）混凝土凍融循環(huán)破壞混凝土凍融循環(huán)指的是混凝土內(nèi)部的毛細孔水在溫度的循環(huán)作用下，形成“凍結(jié)-消融-凍結(jié)”的循環(huán)過程。該過程會使得混凝土出現(xiàn)水凍脹壓力和滲透壓

11圖3-1主梁混凝土開裂損傷圖3-2主橋混凝土滲水破壞2.1.2混凝土材料劣化影響因素為了進一步研究混凝土材料劣化對橋梁結(jié)構(gòu)的影響，首先對混凝土材料劣化的影響因素進行分析與闡述。根據(jù)混凝土材料的自身特性與應(yīng)用環(huán)境，混凝土材料劣化影響因素大致可分為混凝土碳化、堿集料反應(yīng)、混凝土凍融循環(huán)破壞、氯鹽侵蝕、硫酸鹽腐蝕等5大方面[44]。（1）混凝土碳化混凝土碳化作用指的是環(huán)境中的二氧化碳與混凝土空隙中的堿性化合物相互作用，產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)的一種過程。由于混凝土碳化作用會導(dǎo)致混凝土表面收縮，繼而出現(xiàn)一定的微小裂紋，從而造成混凝土強度的進一步降低與微裂縫的進一步開展。同時，由于混凝土的碳化作用會改變原結(jié)構(gòu)的PH值，間接會影響到結(jié)構(gòu)鋼筋的受力性能，造成鋼筋銹蝕。（2）堿集料反應(yīng)堿集料反映指的是混凝土中的堿性化合物與集料中的活性成分發(fā)生一定的膨脹反應(yīng)，造成混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。堿集料反應(yīng)是一種長期的、慢性的混凝土材料劣化過程，會對混凝土造成嚴重的損害，且該反應(yīng)不可逆。堿集料反應(yīng)發(fā)生的條件包括：1）混凝土材料中含有過量的堿性物質(zhì)，例如Na2O和K2O；2）集料中含有一定的堿活性礦物；3）混凝土處于較為潮濕的環(huán)境下。（3）混凝土凍融循環(huán)破壞混凝土凍融循環(huán)指的是混凝土內(nèi)部的毛細孔水在溫度的循環(huán)作用下，形成“凍結(jié)-消融-凍結(jié)”的循環(huán)過程。該過程會使得混凝土出現(xiàn)水凍脹壓力和滲透壓

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3038338