發(fā)布時間：2018-03-13 19:18

  本文選題：連續(xù)箱梁橋　切入點：波形鋼腹板　出處：《東北大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：波形鋼腹板PC組合箱梁是一種以波形鋼腹板替代普通混凝土腹板的新型鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu),我國從本世紀(jì)初才始于研究,其兼具自重輕、結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、造型美觀等優(yōu)點。近年來作為生命線工程的橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能越發(fā)受到人們的重視,有必要對這一新式橋梁形式進(jìn)行動力特性和地震響應(yīng)的研究。本文依托深圳南山大橋,以《公路橋梁抗震設(shè)計細(xì)則》等相關(guān)規(guī)范為基礎(chǔ),利用Midas Civil軟件建立全橋梁單元模型,考慮結(jié)構(gòu)的自重、二期恒載以及預(yù)應(yīng)力,并結(jié)合抗震規(guī)范闡述的“三水準(zhǔn)設(shè)防、兩階段設(shè)計”理念,利用反應(yīng)譜法和時程分析方法進(jìn)行橋梁地震響應(yīng)分析。首先進(jìn)行橋梁在多遇地震作用下的彈性地震響應(yīng)計算,考慮水平兩個方向的地震分量,根據(jù)南山大橋所在場地確定實際場地反應(yīng)譜曲線,以動力特性計算結(jié)果為基礎(chǔ),進(jìn)行反應(yīng)譜分析；并采用兩條實際地震波和一條人工合成地震波進(jìn)行時程分析,兩種分析方法結(jié)果接近且滿足規(guī)范相關(guān)要求。隨后,利用時程分析法,對橋梁在罕遇地震作用下的響應(yīng)進(jìn)行彈塑性分析�？紤]材料非線性,分別采用雙折線本構(gòu)模型和Mander本構(gòu)模型來描述鋼筋和混凝土的本構(gòu)關(guān)系,并由此得到橋墩截面彎矩—曲率曲線,作為判定橋墩塑性狀態(tài)的工具。采用纖維鉸定義橋墩塑性鉸單元,以此得到地震過程中橋墩的滯回曲線。通過增大地震動峰值加速度、改變橋墩縱筋配筋率進(jìn)行對比分析,計算結(jié)果說明橋墩設(shè)計偏于安全,有進(jìn)一步優(yōu)化的空間。最后,對比不同基礎(chǔ)模擬方法對橋梁地震響應(yīng)的影響,以此說明樁基礎(chǔ)的模擬對于橋梁動力和地震分析的重要性。此外,通過比較波形鋼腹板PC連續(xù)箱梁橋和普通混凝土腹板PC連續(xù)箱梁的地震響應(yīng),可知波形鋼腹板橋型由于自重的減輕,具有更優(yōu)秀的抗震性能。
[Abstract]:PC composite box girder with corrugated steel webs is a new steel-concrete composite structure with corrugated steel webs instead of ordinary concrete webs. It has been studied since the beginning of this century in China. It has the advantages of light weight, simple structure and clear force. In recent years, people pay more and more attention to the seismic performance of bridge structure, which is a lifeline project. It is necessary to study the dynamic characteristics and seismic response of this new bridge form. Based on the relevant codes such as "detailed rules for Seismic Design of Highway Bridges", a full bridge element model is established by using Midas Civil software, taking into account the weight of the structure, the dead load of the second phase and the prestress, and combining with the "three-level fortification" elaborated in the aseismic code. In the concept of two-stage design, the response spectrum method and time-history analysis method are used to analyze the seismic response of bridges. First, the elastic seismic responses of bridges under the action of frequent earthquakes are calculated, and the seismic components in both horizontal directions are considered. According to the site of Nanshan Bridge, the actual site response spectrum curve is determined, and the response spectrum analysis is carried out on the basis of the result of dynamic characteristic calculation, and two actual seismic waves and one synthetic seismic wave are used for time history analysis. The results of the two methods are close and meet the requirements of the code. Then, the elastic-plastic response of the bridge under rare earthquake is analyzed by time-history analysis. The material nonlinearity is considered. The double line constitutive model and the Mander constitutive model are used to describe the constitutive relation of steel bar and concrete respectively, and the moment curvature curve of the section of bridge pier is obtained. As a tool to determine the plastic state of the pier, the plastic hinge element of the pier is defined with fiber hinge, and the hysteresis curve of the pier during earthquake is obtained. By increasing the peak acceleration of the ground motion, the reinforcement ratio of the longitudinal reinforcement of the pier is changed and the reinforcement ratio of the pier is compared and analyzed. The results show that the design of piers is more safe and there is room for further optimization. Finally, the effects of different foundation simulation methods on the seismic response of bridges are compared. In addition, the seismic response of PC continuous box girder bridge with corrugated steel webs and ordinary concrete web PC continuous box girder is compared. It can be seen that the corrugated steel web bridge has better seismic performance because of the reduction of self-weight.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U442.55

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本文編號：1607783