考慮土—結(jié)構(gòu)相互作用的能力譜法在橋梁抗震性能評(píng)估中的應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞: 橋梁 能力譜法 需求譜 損傷指標(biāo) 性能評(píng)價(jià) 出處:《蘭州交通大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:樁構(gòu)件及地基土的非線性特性對(duì)橋梁的抗震性能有著重要的影響,考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用下橋梁抗震性能的研究是目前橋梁抗震領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。本文針對(duì)鐵路橋梁的特點(diǎn),,采用理論分析及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,系統(tǒng)研究了考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用下樁基橋墩的非線性性能,對(duì)考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用下樁基橋墩的抗震性能評(píng)估方法進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下: (1)在深入研究現(xiàn)有的各種靜力推倒模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合樁-土相互作用自身的特點(diǎn),提出了考慮樁-土相互作用的非線性靜力推倒模型。該模型可以同時(shí)考慮樁構(gòu)件及地基土的非線性,能較好的模擬地震作用下結(jié)構(gòu)和地基土的相互作用。 (2)基于基于本文提出的群樁基礎(chǔ)靜力非線性計(jì)算模型,研究了樁基縱筋配筋率、配箍率、地基土參數(shù)、墩高及不同加載模式等因素對(duì)樁基橋墩承載特性及變形能力的影響,總結(jié)了樁身塑性鉸的發(fā)展過(guò)程及分布特征。 (3)研究了考慮樁-土相互作用下需求譜的折減,結(jié)合樁-土相互作用自身的特點(diǎn),對(duì)目前存在的多種需求譜的折減方法進(jìn)行了對(duì)比研究,結(jié)果表明Vidic折減模型及呂西林折減模型更適合于對(duì)考慮樁-土相互作用下需求譜的折減。 (4)在對(duì)比研究ATC-40中提出的能力譜法、修正能力譜法、位移系數(shù)法、性能點(diǎn)軌跡法的基礎(chǔ)上,通過(guò)參考文獻(xiàn)[65]的研究成果,提出了本文求解性能點(diǎn)的方法,該法與性能點(diǎn)軌跡法的求解結(jié)果誤差在6%以內(nèi)。 (5)在研究國(guó)內(nèi)外各種規(guī)范及參考各種文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,并結(jié)合樁-土相互作用下橋墩墩頂位移明顯增大的特點(diǎn),提出了以墩頂位移角為損傷指標(biāo)的橋梁抗震性能評(píng)價(jià)指標(biāo),該指標(biāo)對(duì)橋墩的墩頂位移提出了更加嚴(yán)格的限制,進(jìn)而能夠指導(dǎo)設(shè)計(jì)。
[Abstract]:The nonlinear characteristics of pile members and foundation soil have an important effect on the seismic performance of bridges. The research on seismic behavior of bridges under soil-structure interaction is a hot topic in the field of bridge aseismic at present. In this paper, according to the characteristics of railway bridges, a combination of theoretical analysis and numerical simulation is used. The nonlinear behavior of pile foundation pier considering soil-structure interaction is studied systematically. The seismic performance evaluation method of pile foundation pier considering soil-structure interaction is studied. The main research contents are as follows:. (1) on the basis of in-depth study of various existing static push down models, combining with the characteristics of pile-soil interaction, A nonlinear static push-down model considering pile-soil interaction is proposed, which can consider the nonlinearity of pile members and foundation soil at the same time, and can well simulate the interaction between structure and soil under earthquake. Based on the static nonlinear calculation model of pile group foundation proposed in this paper, the influence of pile foundation longitudinal reinforcement ratio, hoop ratio, soil parameters, pier height and different loading modes on the bearing capacity and deformation capacity of pile foundation pier are studied. The development process and distribution characteristics of plastic hinge of pile body are summarized. In this paper, the reduction of demand spectrum considering pile-soil interaction is studied. Considering the characteristics of pile-soil interaction, the existing reduction methods of demand spectrum are compared. The results show that the Vidic reduction model and the Lu Xilin reduction model are more suitable for the reduction of the demand spectrum under the consideration of pile-soil interaction. 4) on the basis of comparative study of capability spectrum method, modified ability spectrum method, displacement coefficient method and performance point locus method proposed in ATC-40, a method for solving performance points is proposed by referring to the research results of [65]. The error between the method and the performance point locus method is less than 6%. 5) based on the study of various codes and references at home and abroad, and combined with the obvious increase of pier top displacement under pile-soil interaction, an evaluation index of bridge seismic performance is put forward, in which the displacement angle of pier top is taken as damage index. This index puts forward more strict limits on the pier top displacement and can guide the design.
【學(xué)位授予單位】:蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:U442.55
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1552588
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