本文關(guān)鍵詞：基于混合試驗的連續(xù)梁橋橋墩抗震性能水準(zhǔn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來的橋墩抗震性能水準(zhǔn)試驗研究大部分是針對單個橋墩構(gòu)件的抗震性能分析,且加載制度較為單一,均為靜力加載,即低周往復(fù)加載,無法準(zhǔn)確反映橋梁整體結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。結(jié)構(gòu)抗震混合試驗方法是近幾年發(fā)展起來的一種較為先進的抗震試驗方法,將子結(jié)構(gòu)擬動力試驗技術(shù)與有限元模擬相結(jié)合,能夠獲得橋梁整體結(jié)構(gòu)在地震作用下的精確反應(yīng)�；诖�,本文引入結(jié)構(gòu)抗震混合試驗方法,研究地震作用下鋼筋混凝土連續(xù)梁橋橋墩的抗震性能水準(zhǔn),具體內(nèi)容如下:(1)總結(jié)橋梁存在的震害,著重分析鋼筋混凝土橋墩的破壞特點以及破壞形式。并根據(jù)橋墩三種破壞形式的特點,給出橋墩破壞形式的理論判別方法。(2)分析國內(nèi)外專家學(xué)者對于性能水準(zhǔn)的劃分,并結(jié)合橋墩的破壞特點以及性能抗震設(shè)計的要求,從適用性、可修性、安全性等多個方面將橋墩的抗震性能水準(zhǔn)劃分為5個等級:正常使用、暫時使用、修復(fù)使用、生命安全、防止倒塌。綜合考慮了研究現(xiàn)狀、可行性以及直觀性,在可能作為結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)量化指標(biāo)的參數(shù)中選取了位移角作為結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)。(3)在抗震混合試驗之前,對橋梁進行了力學(xué)分析,將橋墩從橋梁整體結(jié)構(gòu)中“取出”,在順橋向簡化為單根頂部自由的懸臂柱,即單曲率彎曲柱。并著重進行了橋墩抗震性能有限元分析,采用OpenSees對橋墩進行了有限元建模,并通過Push-over靜力彈塑性分析,判斷出橋墩破壞形式為彎曲破壞,并得到了橋墩的等效屈服點以及塑性鉸長度。(4)建立混合試驗系統(tǒng),包括計算子結(jié)構(gòu)的OpenSees建模,試驗子結(jié)構(gòu)的試件設(shè)計、OpenFresco的換算連接、試件測點的布置、試驗加載裝置的設(shè)置以及試驗工況的選取等。選取El-Centro地震波,按照7度E1、7度E2、8度E2、9度E2的順序分別對橋墩進行加載,以位移角為量化指標(biāo),通過試驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析對橋墩抗震性能指標(biāo)進行量化研究,并與國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行對比。研究結(jié)果表明:通過混合試驗方法得出的橋墩各性能水準(zhǔn)的位移角限值與國內(nèi)的專家學(xué)者研究成果存在些許差異,與國外的專家學(xué)者研究成果較為吻合。(5)進行低周往復(fù)試驗,分析試驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并與抗震混合試驗進行對比。結(jié)果顯示:橋墩在低周往復(fù)試驗方法和混合試驗方法加載下的破壞具有非常大差別,采用低周往復(fù)試驗方法加載的橋墩破壞的更快、更嚴(yán)重�；旌显囼灱虞d方法是一種地震波的直接輸入,能更好的再現(xiàn)構(gòu)件在地震作用下的真實反應(yīng),更為貼近橋墩實際破壞現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】：鋼筋混凝土橋墩 性能水準(zhǔn) 混合試驗 位移角 OpenSees
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U442.55
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 基于性能的抗震設(shè)計理論研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 混合試驗研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文研究內(nèi)容18-19
• 第二章 橋墩震害分析與性能水準(zhǔn)劃分19-33
• 2.1 橋梁震害特點19-23
• 2.1.1 上部結(jié)構(gòu)的震害19-20
• 2.1.2 支座的震害20-21
• 2.1.3 下部結(jié)構(gòu)的震害21-23
• 2.2 橋墩破壞形式及量化23-26
• 2.2.1 橋墩破壞形式23-24
• 2.2.2 橋墩破壞形式的量化24-26
• 2.3 破壞準(zhǔn)則的建立26-29
• 2.4 性能水準(zhǔn)及量化指標(biāo)29-32
• 2.4.1 性能水準(zhǔn)的定義29-31
• 2.4.2 性能水準(zhǔn)的量化指標(biāo)31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 連續(xù)梁橋橋墩抗震性能有限元分析33-45
• 引言33
• 3.1 橋梁模型及力學(xué)分析33-35
• 3.2 OpenSees有限元建模35-40
• 3.2.1 OpenSees簡介35
• 3.2.2 材料及本構(gòu)關(guān)系35-40
• 3.2.3 橋墩模型的建立40
• 3.3 橋墩Push-over靜力彈塑性分析40-43
• 3.3.1 破壞模式41-42
• 3.3.2 等效屈服點42
• 3.3.3 塑性鉸長度42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第四章 連續(xù)梁橋橋墩抗震性能水準(zhǔn)混合試驗研究45-67
• 引言45
• 4.1 混合試驗的建立45
• 4.2 OpenSees計算子結(jié)構(gòu)建模45-46
• 4.3 試驗子結(jié)構(gòu)的模型建立46-48
• 4.3.1 試驗子結(jié)構(gòu)尺寸46-47
• 4.3.2 試件制作47-48
• 4.3.3 材性試驗48
• 4.4 混合試驗平臺及加載測量方案48-52
• 4.4.1 Open Fresco及OpenSees48-49
• 4.4.2 系統(tǒng)集成框圖49-50
• 4.4.3 試驗加載裝置50-51
• 4.4.4 測點布置51-52
• 4.5 試驗工況52-55
• 4.5.1 地震波的選取52
• 4.5.2 地震峰值加速度的取值52-55
• 4.6 試件一混合試驗現(xiàn)象及分析55-61
• 4.6.1 7度E1地震作用55-56
• 4.6.2 7度E2地震作用56
• 4.6.3 8度E2地震作用56-58
• 4.6.4 9度E2地震作用58-59
• 4.6.5 位移角性能水準(zhǔn)量化59-61
• 4.7 試件二混合試驗現(xiàn)象及分析61-63
• 4.7.1 試驗現(xiàn)象61-62
• 4.7.2 數(shù)據(jù)分析62-63
• 4.8 低周往復(fù)試驗與混合試驗對比63-66
• 4.8.1 低周往復(fù)試驗63-64
• 4.8.2 試驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析64-65
• 4.8.3 低周往復(fù)試驗與混合試驗試驗現(xiàn)象對比65
• 4.8.4 低周往復(fù)試驗與混合試驗數(shù)據(jù)分析對比65-66
• 4.9 本章小結(jié)66-67
• 第五章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67
• 5.2 展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 致謝72-73
• 作者簡介73
• 在學(xué)期間發(fā)表論文73

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本文編號：380895