分枝曲線梁橋地震碰撞響應與參數敏感性研究
發(fā)布時間:2021-08-02 19:02
曲線橋在城市及繁忙的交通線路中起著重要的銜接作用,分枝曲線連續(xù)梁橋作為曲線橋主要的結構形式應用較為廣泛。分枝曲線連續(xù)梁橋在一定程度上能夠適應任何地形,突破了各種地形的限制,不論是修建高速公路還是城市快速路,其都能夠根據地形的變化而盡可能地發(fā)揮其作用。然而這種曲線連續(xù)梁橋也存在一定的弊端,由于外部的結構呈現(xiàn)出不規(guī)則形態(tài),其在地震荷載作用下,碰撞的響應相對復雜,很容易造成主梁、橋墩等結構的破壞,嚴重時甚至會出現(xiàn)落梁。所以,對于如何進行分枝曲線連續(xù)梁橋設計參數的選擇,最大限度地防止在地震中因碰撞導致其破壞,顯得尤為重要。故此,本文以分枝曲線橋梁為研究對象,分析此類橋梁在強震作用下的碰撞響應和碰撞機理,研究碰撞響應對其設計參數的敏感性,以期對分枝曲線橋梁的抗震減災設計提供一些參考。本文主要研究成果如下:(1)綜述課題研究現(xiàn)狀,指出現(xiàn)有研究不足,提出研究要點。探討地震作用下橋梁碰撞現(xiàn)象、破壞形式、碰撞理論及其力學模型、橋梁地震碰撞反應分析方法。(2)以雙柱式橋墩分枝曲線梁橋作為研究對象,利用大型有限元軟件Abaqus建立分枝曲線梁橋的三維實體模型。對模型單元、材料本構等進行精細化模擬,對主梁網格...
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數】:80 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2分與直線橋梁不同的是,曲線橋梁不僅
西安建筑科技大學碩士學位論文3由于結構碰撞的原因造成了較為嚴重的破壞;“2008年的汶川大地震中,汶川百花大橋第五聯(lián)和廟子坪大橋均發(fā)生落梁破壞”[4-5],對抗震救災工作造成了很大困難,如圖1.3所示。此外,在地震作用下的碰撞,還往往存在橫向碰撞作用,即蓋梁擋板與上部結構之間發(fā)生碰撞的現(xiàn)象,在我國2008年汶川大地震的研究報告中多次提到該現(xiàn)象[6-8]。.圖1.3百花大橋震害圖橋梁結構在地震作用下破壞形式大致分為以下三種[9]:(1)主梁、橋臺和擋塊發(fā)生破壞:橋梁上部結構極少數是由于地震荷載而直接受到損壞,但對有伸縮縫的橋梁,上部結構會由于碰撞的產生而致使橋梁伸縮縫處發(fā)生損壞,甚至會因為碰撞力的產生而導致上部結構位移過大,這些破壞的形式有箱梁梁端開裂,伸縮縫擠壓變形,混凝土脫落,嚴峻的甚至導致落梁毀壞等,參見圖1.4-圖1.5。(2)橋梁的支座發(fā)生破壞:支座是橋梁結構中起到承上啟下作用的關鍵構件,也是整個橋梁中最易損壞的部位。在地震荷載作用下的常常會發(fā)生支座的滑移,螺栓被剪切,支座脫落等破壞,支座的破壞往往對于上部結構會產生很大影響。碰撞的發(fā)生對于支座也會產生很大的影響,此時支座的受力會突然變大,見圖1.6。(3)橋梁下部結構發(fā)生破壞:產生該類破壞的主要原因為下部結構在強烈的水平地震加速度下相對薄弱的部位容易發(fā)生局部破壞,以及地基在地震作用下承載力不足等導致的損毀。此類問題正是導致橋梁坍塌的主要原因,并且該類破壞基本無法修復。研究表明一般情況下細長的柔性墩容易發(fā)生彎曲破壞,而短促的剛性墩容易發(fā)生剪切破壞,介于兩者之間的橋墩常常兩種破壞都有可能發(fā)生[10]。
橋梁橋臺震害
【參考文獻】:
期刊論文
[1]橋梁碰撞振動臺試驗及參數敏感性分析[J]. 李青寧,尹俊紅,張瑞杰,孫建鵬. 長安大學學報(自然科學版). 2016(04)
[2]鋼筋混凝土結構多尺度建模與數值分析[J]. 李宏男,王大東. 建筑科學與工程學報. 2014(02)
[3]鋼筋混凝土連續(xù)剛構-簡支梁組合橋地震碰撞振動臺陣試驗[J]. 閆曉宇,李忠獻,韓強,杜修力. 地震工程與工程振動. 2014(02)
[4]梁式橋地震碰撞響應及防碰撞與落梁措施研究進展[J]. 高玉峰,蒲黔輝,李曉斌. 地震工程與工程振動. 2011(01)
[5]橋梁結構地震碰撞問題理論分析模型及試驗研究進展[J]. 高玉峰,李曉斌,楊永清. 應用力學學報. 2010(04)
[6]鋼-混凝土混合框架結構多尺度分析及其建模方法[J]. 林旭川,陸新征,葉列平. 計算力學學報. 2010(03)
[7]汶川大地震公路橋梁震害分析及對策[J]. 莊衛(wèi)林,劉振宇,蔣勁松. 巖石力學與工程學報. 2009(07)
[8]汶川大地震公路橋梁震害初步調查[J]. 王東升,郭迅,孫治國,孟慶利,于德海,李曉莉. 地震工程與工程振動. 2009(03)
[9]高墩橋地震碰撞效應初步研究[J]. 李輝,張振鋒,邱建慧. 低溫建筑技術. 2009(04)
[10]汶川地震橋梁震害的特征[J]. 李鴻晶,陸鳴,溫增平,羅韌. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2009(01)
博士論文
[1]高架橋梁地震碰撞分析及控制[D]. 李忠軍.哈爾濱工業(yè)大學 2010
碩士論文
[1]強震作用下曲線連續(xù)梁橋碰撞響應分析[D]. 楊躍威.重慶大學 2015
[2]地震作用下鋼筋混凝土梁橋梁間碰撞響應分析及防止措施研究[D]. 段文中.西安理工大學 2007
[3]地震落梁與結構碰撞的數值模擬研究[D]. 楊永強.中國地震局工程力學研究所 2007
[4]城市高架橋梁地震碰撞反應分析及控制[D]. 崔麗麗.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號:3318104
【文章來源】:西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數】:80 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2分與直線橋梁不同的是,曲線橋梁不僅
西安建筑科技大學碩士學位論文3由于結構碰撞的原因造成了較為嚴重的破壞;“2008年的汶川大地震中,汶川百花大橋第五聯(lián)和廟子坪大橋均發(fā)生落梁破壞”[4-5],對抗震救災工作造成了很大困難,如圖1.3所示。此外,在地震作用下的碰撞,還往往存在橫向碰撞作用,即蓋梁擋板與上部結構之間發(fā)生碰撞的現(xiàn)象,在我國2008年汶川大地震的研究報告中多次提到該現(xiàn)象[6-8]。.圖1.3百花大橋震害圖橋梁結構在地震作用下破壞形式大致分為以下三種[9]:(1)主梁、橋臺和擋塊發(fā)生破壞:橋梁上部結構極少數是由于地震荷載而直接受到損壞,但對有伸縮縫的橋梁,上部結構會由于碰撞的產生而致使橋梁伸縮縫處發(fā)生損壞,甚至會因為碰撞力的產生而導致上部結構位移過大,這些破壞的形式有箱梁梁端開裂,伸縮縫擠壓變形,混凝土脫落,嚴峻的甚至導致落梁毀壞等,參見圖1.4-圖1.5。(2)橋梁的支座發(fā)生破壞:支座是橋梁結構中起到承上啟下作用的關鍵構件,也是整個橋梁中最易損壞的部位。在地震荷載作用下的常常會發(fā)生支座的滑移,螺栓被剪切,支座脫落等破壞,支座的破壞往往對于上部結構會產生很大影響。碰撞的發(fā)生對于支座也會產生很大的影響,此時支座的受力會突然變大,見圖1.6。(3)橋梁下部結構發(fā)生破壞:產生該類破壞的主要原因為下部結構在強烈的水平地震加速度下相對薄弱的部位容易發(fā)生局部破壞,以及地基在地震作用下承載力不足等導致的損毀。此類問題正是導致橋梁坍塌的主要原因,并且該類破壞基本無法修復。研究表明一般情況下細長的柔性墩容易發(fā)生彎曲破壞,而短促的剛性墩容易發(fā)生剪切破壞,介于兩者之間的橋墩常常兩種破壞都有可能發(fā)生[10]。
橋梁橋臺震害
【參考文獻】:
期刊論文
[1]橋梁碰撞振動臺試驗及參數敏感性分析[J]. 李青寧,尹俊紅,張瑞杰,孫建鵬. 長安大學學報(自然科學版). 2016(04)
[2]鋼筋混凝土結構多尺度建模與數值分析[J]. 李宏男,王大東. 建筑科學與工程學報. 2014(02)
[3]鋼筋混凝土連續(xù)剛構-簡支梁組合橋地震碰撞振動臺陣試驗[J]. 閆曉宇,李忠獻,韓強,杜修力. 地震工程與工程振動. 2014(02)
[4]梁式橋地震碰撞響應及防碰撞與落梁措施研究進展[J]. 高玉峰,蒲黔輝,李曉斌. 地震工程與工程振動. 2011(01)
[5]橋梁結構地震碰撞問題理論分析模型及試驗研究進展[J]. 高玉峰,李曉斌,楊永清. 應用力學學報. 2010(04)
[6]鋼-混凝土混合框架結構多尺度分析及其建模方法[J]. 林旭川,陸新征,葉列平. 計算力學學報. 2010(03)
[7]汶川大地震公路橋梁震害分析及對策[J]. 莊衛(wèi)林,劉振宇,蔣勁松. 巖石力學與工程學報. 2009(07)
[8]汶川大地震公路橋梁震害初步調查[J]. 王東升,郭迅,孫治國,孟慶利,于德海,李曉莉. 地震工程與工程振動. 2009(03)
[9]高墩橋地震碰撞效應初步研究[J]. 李輝,張振鋒,邱建慧. 低溫建筑技術. 2009(04)
[10]汶川地震橋梁震害的特征[J]. 李鴻晶,陸鳴,溫增平,羅韌. 南京工業(yè)大學學報(自然科學版). 2009(01)
博士論文
[1]高架橋梁地震碰撞分析及控制[D]. 李忠軍.哈爾濱工業(yè)大學 2010
碩士論文
[1]強震作用下曲線連續(xù)梁橋碰撞響應分析[D]. 楊躍威.重慶大學 2015
[2]地震作用下鋼筋混凝土梁橋梁間碰撞響應分析及防止措施研究[D]. 段文中.西安理工大學 2007
[3]地震落梁與結構碰撞的數值模擬研究[D]. 楊永強.中國地震局工程力學研究所 2007
[4]城市高架橋梁地震碰撞反應分析及控制[D]. 崔麗麗.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號:3318104
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