在如今土地極為稀缺的城市中,獨柱墩橋梁由于橋下空間小、視野開闊、地下工程少等優(yōu)點而廣泛應用于城市高架橋以及高速公路的匝道橋上。在互通立交中為了解決不同方向車輛的匯入問題,一般會采用獨柱墩結構搭上曲線梁橋。但是,由于曲線橋存在彎矩耦合問題,以及獨柱墩橋梁只有一個橋墩支撐上部橋面,曲線獨柱墩橋梁很容易受到破壞,特別是在強烈地震下,導致上部落梁甚至橋梁倒塌。對于在強震下不滿足性能要求的既有獨柱墩曲線橋梁,將這些橋梁全部拆除重建,既阻塞交通影響人們正常出行,又浪費建筑材料,而采取一些加固措施對橋墩進行改善,降低橋墩的地震響應,將其抗震性能提高,這樣可以大大減少工程支出,增加現(xiàn)有橋梁的使用壽命,減少施工工期等。本文所做的主要工作是:(1)以某一既有獨柱墩曲線橋梁為研究背景,選取合適的地震波以及地震波輸入方向,采用有限元軟件OpenSees分別在縱向地震力和橫向地震力作用下建立全橋有限元模型,分析全橋的地震響應并采用變形破壞準則和強度破壞準則及改進的變形與能量破壞準則判斷獨柱墩橋梁的破壞狀態(tài)。(2)本文采用碳纖維布(CFRP)、Dyneema纖維布(DFRP)和粉煤灰改性聚氨酯(PUFA)三種不同...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 獨柱墩曲線橋概述
        1.2.1 獨柱墩曲線橋的特點
        1.2.2 獨柱墩橋梁風險源分析
        1.2.3 獨柱墩橋梁的破壞案例
            1.2.3.1 獨柱墩箱梁橋側向傾覆
            1.2.3.2 支座失效
            1.2.3.3 地震作用下獨柱墩橋梁倒塌
    1.3 橋梁的震害類型
    1.4 橋梁的加固措施
    1.5 改善橋梁抗震性能的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 橋墩抗震及橋墩加固研究現(xiàn)狀
        1.5.2 減隔震支座研究現(xiàn)狀
    1.6 主要研究內(nèi)容
第二章 曲線獨柱墩橋梁的模型建立
    2.1 依托工程背景
    2.2 建立有限元模型
        2.2.1 材料的本構模型
            2.2.1.1 混凝土本構模型
            2.2.1.2 鋼材本構模型
        2.2.2 單元模型
        2.2.3 纖維截面模型
            2.2.3.1 纖維截面的計算假定
            2.2.3.2 纖維截面模型的建立
        2.2.4 其他參數(shù)
    2.3 小結
第三章 曲線獨柱墩橋梁的地震響應分析
    3.1 地震波的選取
        3.1.1 地震波的影響因素
        3.1.2 選取地震波
        3.1.3 地震波的輸入方向
    3.2 橋梁的動力分析方法
        3.2.1 地震響應的分析方法
        3.2.2 易損性分析方法
    3.3 橋梁結構的破壞準則
    3.4 橋梁地震響應分析
        3.4.1 橋墩位移時程曲線
            3.4.1.1 墩頂位移時程曲線
            3.4.1.2 墩中位移時程曲線
        3.4.2 墩底彎矩時程曲線
        3.4.3 墩底曲率時程曲線
    3.5 橋墩狀態(tài)分析
        3.5.1 采用單參數(shù)破壞準則判斷分析
            3.5.1.1 墩頂位移分析
            3.5.1.2 墩底彎矩分析
        3.5.2 采用雙參數(shù)破壞準則判斷分析
    3.6 小結
第四章 橋墩加固后的地震響應分析
    4.1 三種加固材料
        4.1.1 碳纖維布(CFRP)
        4.1.2 Dyneema纖維(DFRP)
        4.1.3 粉煤灰改性聚氨酯(PUFA)
    4.2 加固約束混凝土的本構關系
        4.2.1 FRP約束混凝土的本構關系
        4.2.2 PUFA約束混凝土的本構關系
    4.3 加固后的地震響應分析
        4.3.1 加固后的橋墩位移時程曲線
            4.3.1.1 墩頂位移時程曲線
            4.3.1.2 墩中位移時程曲線
        4.3.2 加固后的橋墩彎矩時程曲線
        4.3.3 延性性能
    4.4 橋墩狀態(tài)分析
        4.4.1 單參數(shù)破壞準則判斷分析
            4.4.1.1 墩頂位移分析
            4.4.1.2 墩底彎矩分析
        4.4.2 基于變形與能量準則判斷分析
    4.5 CFRP不同纏繞形式的效果分析
        4.5.1 CFRP加固后的墩頂位移時程曲線
        4.5.2 CFRP加固后的墩中位移時程曲線
    4.6 小結
第五章 摩擦擺減隔震支座的橋梁地震響應分析
    5.1 摩擦擺減隔震支座的力學特性
    5.2 墩頂位移時程曲線
    5.3 墩底彎矩時程曲線
    5.4 橋墩狀態(tài)分析
        5.4.1 單參數(shù)破壞準則判斷分析
            5.4.1.1 墩頂位移分析
            5.4.1.2 墩底彎矩分析
        5.4.2 基于變形與能量準則判斷分析
    5.5 小結
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、在校期間的研究成果及發(fā)表的學術論文



本文編號：3931241