RC橋墩考慮凍融效應(yīng)的地震反應(yīng)數(shù)值模擬分析
發(fā)布時(shí)間:2023-04-16 12:10
地處中國北方的RC結(jié)構(gòu)經(jīng)常遭受到凍融的影響,特別是河流中的橋梁下部結(jié)構(gòu),由于干濕交替的作用,在水位波動(dòng)的區(qū)域很容易造成凍融破壞,經(jīng)過多次凍融循環(huán)之后,材料和構(gòu)件的力學(xué)性能都會(huì)下降,一定程度上會(huì)影響到橋梁的抗震性能。介于橋墩作為橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分,也是地震反應(yīng)分析中應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)研究的部分,本文以墩柱為對象,研究其凍融損傷后的抗震性能,主要的工作如下:1.在參考已有凍融對粘結(jié)滑移性能影響的研究基礎(chǔ)上,進(jìn)行總結(jié)概括,歸納出凍融損傷下粘結(jié)性能的下降主要源自于兩個(gè)因素的作用:一是保護(hù)層約束效應(yīng)的退化;二是混凝土強(qiáng)度的降低。從既有的粘結(jié)滑移模型出發(fā),引入修正系數(shù)對Wu模型進(jìn)行修正,建立起了新的適用于凍融損傷混凝土的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型。2.基于已經(jīng)收集到的凍融粘結(jié)滑移試驗(yàn)(拉拔試驗(yàn))數(shù)據(jù),對第一部分所提出的凍融損傷下的粘結(jié)滑移本構(gòu)模型進(jìn)行驗(yàn)證,同時(shí)在新模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合微元算法,推導(dǎo)出了適用于凍融損傷混凝土的縱向鋼筋滑移模型,并將其應(yīng)用于零長度截面單元,構(gòu)建了凍融損傷下考慮粘結(jié)滑移影響的鋼筋混凝土構(gòu)件零長度纖維模型。在既有凍融RC柱低周反復(fù)加載試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,從定性和定量的角度對本文建立的零長度纖維模型...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 混凝土抗凍的研究現(xiàn)狀
1.2.2 增量動(dòng)力分析的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究工作
1.3.1 目前研究中存在的問題
1.3.2 本文的內(nèi)容和安排
2 凍融損傷下粘結(jié)-滑移本構(gòu)模型的提出
2.1 既有凍融粘結(jié)-滑移試驗(yàn)結(jié)果及分析
2.1.1 凍融損傷指標(biāo)的定義
2.1.2 既有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集
2.1.3 既有模型值RD與試驗(yàn)值RD對比分析
2.2 Wu粘結(jié)-滑移本構(gòu)模型
2.3 凍融對鋼筋與混凝土界面粘結(jié)機(jī)理影響的分析與計(jì)算
2.3.1 混凝土材料強(qiáng)度的退化
2.3.2 保護(hù)層約束效應(yīng)的退化
2.4 適用于凍融損傷混凝土的粘結(jié)-滑移本構(gòu)模型的推導(dǎo)
2.5 本章小結(jié)
3 基于纖維截面模型的數(shù)值模擬應(yīng)用
3.1 凍融損傷粘結(jié)-滑移模型的驗(yàn)證
3.1.1 本文模型值與試驗(yàn)值RD的對比
3.1.2 模型與凍融粘結(jié)滑移試驗(yàn)曲線的對比
3.1.3 本文模型曲線
3.2 基于本文粘結(jié)-滑移模型推導(dǎo)縱筋滑移模型
3.2.1 纖維模型的原理
3.2.2 適用于凍融損傷RC結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)力-滑移模型推導(dǎo)
3.3 凍融損傷RC柱數(shù)值模擬與試驗(yàn)的對比
3.3.1 試驗(yàn)概況
3.3.2 構(gòu)件模型的數(shù)值模擬
3.3.3 模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比分析
3.4 本章小結(jié)
4 考慮凍融效應(yīng)的RC橋墩在地震作用下的增量動(dòng)力分析
4.1 增量動(dòng)力分析的理論和方法
4.1.1 地震動(dòng)的選取
4.1.2 調(diào)幅方法
4.1.3 地震反應(yīng)參數(shù)和地震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)的確定
4.1.4 IDA曲線的統(tǒng)計(jì)分析
4.1.5 增量動(dòng)力分析的基本步驟
4.2 RC橋墩有限元模型的建立
4.2.1 算例信息
4.2.2 基本假定
4.2.3 模型綜述
4.3 單一遠(yuǎn)場地震動(dòng)記錄下的IDA曲線
4.4 不同凍融循環(huán)次數(shù)下RC橋墩的IDA分析
4.4.1 多條遠(yuǎn)場地震動(dòng)記錄下的IDA曲線
4.4.2 遠(yuǎn)場地震動(dòng)作用下IDA曲線的統(tǒng)計(jì)分析
4.4.3 多條近場地震動(dòng)記錄下的IDA曲線
4.4.4 近場地震動(dòng)作用下IDA曲線的統(tǒng)計(jì)分析
4.4.5 凍融橋墩柱在三類地震作用下的反應(yīng)比較
4.5 不同參數(shù)對橋墩地震響應(yīng)的影響
4.5.1 混凝土強(qiáng)度的影響
4.5.2 剪跨比的影響
4.5.3 軸壓比的影響
4.5.4 配箍率的影響
4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 本文主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3791343
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 混凝土抗凍的研究現(xiàn)狀
1.2.2 增量動(dòng)力分析的研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究工作
1.3.1 目前研究中存在的問題
1.3.2 本文的內(nèi)容和安排
2 凍融損傷下粘結(jié)-滑移本構(gòu)模型的提出
2.1 既有凍融粘結(jié)-滑移試驗(yàn)結(jié)果及分析
2.1.1 凍融損傷指標(biāo)的定義
2.1.2 既有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集
2.1.3 既有模型值RD與試驗(yàn)值RD對比分析
2.2 Wu粘結(jié)-滑移本構(gòu)模型
2.3 凍融對鋼筋與混凝土界面粘結(jié)機(jī)理影響的分析與計(jì)算
2.3.1 混凝土材料強(qiáng)度的退化
2.3.2 保護(hù)層約束效應(yīng)的退化
2.4 適用于凍融損傷混凝土的粘結(jié)-滑移本構(gòu)模型的推導(dǎo)
2.5 本章小結(jié)
3 基于纖維截面模型的數(shù)值模擬應(yīng)用
3.1 凍融損傷粘結(jié)-滑移模型的驗(yàn)證
3.1.1 本文模型值與試驗(yàn)值RD的對比
3.1.2 模型與凍融粘結(jié)滑移試驗(yàn)曲線的對比
3.1.3 本文模型曲線
3.2 基于本文粘結(jié)-滑移模型推導(dǎo)縱筋滑移模型
3.2.1 纖維模型的原理
3.2.2 適用于凍融損傷RC結(jié)構(gòu)的鋼筋應(yīng)力-滑移模型推導(dǎo)
3.3 凍融損傷RC柱數(shù)值模擬與試驗(yàn)的對比
3.3.1 試驗(yàn)概況
3.3.2 構(gòu)件模型的數(shù)值模擬
3.3.3 模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對比分析
3.4 本章小結(jié)
4 考慮凍融效應(yīng)的RC橋墩在地震作用下的增量動(dòng)力分析
4.1 增量動(dòng)力分析的理論和方法
4.1.1 地震動(dòng)的選取
4.1.2 調(diào)幅方法
4.1.3 地震反應(yīng)參數(shù)和地震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)的確定
4.1.4 IDA曲線的統(tǒng)計(jì)分析
4.1.5 增量動(dòng)力分析的基本步驟
4.2 RC橋墩有限元模型的建立
4.2.1 算例信息
4.2.2 基本假定
4.2.3 模型綜述
4.3 單一遠(yuǎn)場地震動(dòng)記錄下的IDA曲線
4.4 不同凍融循環(huán)次數(shù)下RC橋墩的IDA分析
4.4.1 多條遠(yuǎn)場地震動(dòng)記錄下的IDA曲線
4.4.2 遠(yuǎn)場地震動(dòng)作用下IDA曲線的統(tǒng)計(jì)分析
4.4.3 多條近場地震動(dòng)記錄下的IDA曲線
4.4.4 近場地震動(dòng)作用下IDA曲線的統(tǒng)計(jì)分析
4.4.5 凍融橋墩柱在三類地震作用下的反應(yīng)比較
4.5 不同參數(shù)對橋墩地震響應(yīng)的影響
4.5.1 混凝土強(qiáng)度的影響
4.5.2 剪跨比的影響
4.5.3 軸壓比的影響
4.5.4 配箍率的影響
4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 本文主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
本文編號:3791343
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