【摘要】：鋼管混凝土格構(gòu)式高墩連續(xù)梁橋是一種新型橋梁結(jié)構(gòu)體系,與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土高墩橋相比,具有承載力高、剛度大、延性耗能良好、造型美觀、施工便捷等優(yōu)點(diǎn),適用于跨谷強(qiáng)震區(qū)�，F(xiàn)有的抗震研究主要集中在具體的實(shí)橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析方面,而關(guān)于該新型橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能及設(shè)計(jì)方法研究鮮為報(bào)道。為此,本文以干海子特大橋?yàn)楣こ瘫尘?采用Midas Civil程序深入分析鋼管混凝土格構(gòu)式高墩連續(xù)直、彎梁橋結(jié)構(gòu)的抗震性能,研究不同設(shè)計(jì)參數(shù)的抗震適用性,并提出罕遇地震作用下適合工程應(yīng)用的抗震設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化方法。(1)對(duì)三跨一聯(lián)的鋼管混凝土格構(gòu)式高墩連續(xù)直梁橋進(jìn)行彈性動(dòng)力特性分析、內(nèi)力響應(yīng)分布規(guī)律研究等。在此基礎(chǔ)上探討E1地震作用下,概念設(shè)計(jì)參數(shù)(梁墩剛度比、主梁高跨比、寬跨比、軸壓比、減隔震裝置)、格構(gòu)墩柱肢參數(shù)(墩高、柱肢坡度、柱肢截面含鋼率、墩頂柱肢間距)、格構(gòu)墩綴管連接參數(shù)(格構(gòu)墩綴管布置型式、支主管管徑比、平綴管豎向間距、橫撐道數(shù)、柱肢鋼材強(qiáng)度、柱肢混凝土強(qiáng)度)對(duì)該類梁橋的抗震性能影響規(guī)律和適用性,建立全橋優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,給出各參數(shù)的建議范圍值。結(jié)果表明,概念設(shè)計(jì)參數(shù)(高跨比除外)對(duì)彎矩、軸力、位移等指標(biāo)影響最為敏感,格構(gòu)墩柱肢參數(shù)次之,格構(gòu)墩綴管參數(shù)最弱,且優(yōu)化后的實(shí)橋模型可大幅度降低地震響應(yīng),改善結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布。(2)采用同樣的方法,對(duì)鋼管混凝土格構(gòu)式高墩連續(xù)彎梁橋結(jié)構(gòu)的抗震性能影響規(guī)律分析,并增加曲率半徑和激勵(lì)角度參數(shù),同時(shí)還與直梁橋設(shè)計(jì)參數(shù)規(guī)律對(duì)比。研究結(jié)果表明:當(dāng)曲率半徑350m時(shí),曲率半徑參數(shù)引起的梁、墩“彎扭耦合”效應(yīng)不可忽視;當(dāng)曲率半徑≥350m時(shí),各個(gè)參數(shù)對(duì)直、彎梁橋的主梁彎矩、橋墩軸力和位移指標(biāo)影響規(guī)律基本一致,但橋墩彎矩指標(biāo)變化幅值受橋型影響差異較大。0°和90°均為最不利荷載激勵(lì)角度工況;優(yōu)化后的彎梁橋結(jié)構(gòu)能夠有效降低地震響應(yīng)值,提高結(jié)構(gòu)抗震性能。(3)采用彈塑性時(shí)程法,對(duì)罕遇地震作用下鋼管混凝土格構(gòu)式高墩連續(xù)直梁橋進(jìn)行地震響應(yīng)分析,探討了全橋的內(nèi)力分布特征、橋墩延性性能和屈服破壞過程等,并對(duì)梁墩剛度比、柱肢截面含鋼率、軸壓比等6個(gè)主要敏感參數(shù)進(jìn)行抗震影響規(guī)律分析。研究結(jié)果表明:鋼管混凝土格構(gòu)式高墩延性系數(shù)高、抗震性能良好;隨著梁墩剛度比、墩高、主梁寬跨比、柱肢截面含鋼率和軸壓比值的減小,橋墩延性性能均呈不同程度的提高,增設(shè)減隔震裝置后可有效改善橋墩的延性性能。對(duì)鋼管混凝土格構(gòu)式高墩連續(xù)梁橋計(jì)算模型進(jìn)行彈性及彈塑性法的地震響應(yīng)對(duì)比分析,借鑒《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》JTG/TB02-01-2008鋼筋混凝土橋梁的抗震設(shè)計(jì)方法,提出了基于結(jié)構(gòu)自振周期的抗震簡(jiǎn)化分析方法,并采用不同地震波、設(shè)防烈度和加速度峰值(IDA)方面對(duì)算法進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,提出的等效彈性法計(jì)算結(jié)果與纖維模型法分析數(shù)值吻合良好。研究成果可為該新型橋梁的抗震設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ),同時(shí)也為鋼管混凝土柱抗震設(shè)計(jì)規(guī)程的進(jìn)一步完善提供參考與借鑒。
【學(xué)位授予單位】：福建工程學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U442.55
【圖文】：

力特性、內(nèi)力分布規(guī)律和關(guān)鍵控制截面。從概念設(shè)計(jì)參數(shù)、格構(gòu)墩柱肢參數(shù)以及格構(gòu)墩綴逡逑管設(shè)計(jì)參數(shù)三個(gè)層面，系統(tǒng)分析比較各參數(shù)對(duì)鋼管混凝土格構(gòu)式高墩連續(xù)直梁橋抗震性能逡逑的影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)并進(jìn)行工程實(shí)例驗(yàn)證。逡逑２．１工程背景逡逑２．１．１總體布置逡逑干海子特大橋位于四川省雅安石棉至滬沽高速公路上，是京－昆高速公路的控制性工程逡逑之一［７４］。由于大橋橋位地址處復(fù)雜，交通條件差，通過技術(shù)論證后，主梁采用鋼管混凝土逡逑桁架梁形式，可有效減輕結(jié)構(gòu)的自重。同時(shí)，橋墩采用鋼管混凝土組合高墩新型結(jié)構(gòu)，利逡逑用高橋墩的柔性、自重輕等特點(diǎn)來降低結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，從而提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。全橋逡逑共計(jì)３６跨，分３聯(lián)設(shè)計(jì)，第一聯(lián)共有１１跨：４０．７ｍ＋９ｘ４４．５ｍ＋４０．７ｍ；第二聯(lián)共有１９跨：逡逑４５．１ｍ＋３ｘ４４．５ｍ＋ｌｌｘ６２．５ｍ＋３ｘ４４．５ｍ邋＋４５．１ｍ；第三聯(lián)共有邋６邋跨：４０．７ｍ＋９ｘ４４．５ｍ＋４０．７ｍ。逡逑第一聯(lián)結(jié)構(gòu)的總體布置詳見２－１圖所示（本文僅以第一聯(lián)的五、六、七三跨為工程背景）。逡逑９ｘ４４５０＝４００５０４０７０

間距為１２２５ｃｍ。每根柱肢下面均設(shè)一根直徑為１８０ｃｍ的鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)，柱肢與樁基逡逑礎(chǔ)通過厚度為３００ｃｍ的鋼筋混凝土矩形承臺(tái)連接而成的整體受力體系。具體的鋼管混凝土逡逑格構(gòu)墩構(gòu)造詳見圖２－３。逡逑ＣＴＬ．邋邐邐ｔｆｆｌ逡逑ｏ邐ｏ邐：逡逑ｏ邐ｏ邐：逡逑ｏ邐ｏ邐二逡逑ｏ邐ｏ邐：逡逑：ＵＫＺＸＡ７Ｕ：邐；：：逡逑ｏ邐ｏ邐＝逡逑ｏ邐ｏ邐二逡逑ｏ邐ｏ邐￣逡逑0邐Ｏ邐＝逡逑：ＵＶＺＸ／＼Ｈ－１：邐：＝：逡逑ｏ邐ｏ邐￣逡逑ｏ邐ｏ邐￣逡逑ｏｊ邐Ｏ逡逑＝邐ｓ邐＝邐１逡逑ＬＪ邐ＬＪ邐ＵＬＪ逡逑□邋□邋□邋□逡逑（ａ）橋墩橫斷面圖邐（ｂ）橋墩縱斷面圖逡逑圖２－３鋼管混凝土格構(gòu)墩逡逑１３逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王海良;張鐸;王劍;劉中憲;;基于IDA的鋼管混凝土空間組合桁架連續(xù)梁橋抗震易損性分析[J];世界地震工程;2015年02期

2 吳慶雄;黃育凡;陳寶春;;鋼管混凝土組合桁梁-格構(gòu)墩輕型橋梁振動(dòng)臺(tái)陣試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2014年09期

3 王陽春;徐秀麗;李雪紅;李枝軍;;小半徑匝道曲線梁橋地震響應(yīng)分析[J];世界地震工程;2014年01期

4 馬愷澤;鄢紅良;劉伯權(quán);梁興文;;基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法中的等效阻尼模型的研究[J];地震工程與工程振動(dòng);2013年04期

5 董宏英;耿海霞;張建偉;曹萬林;楊信強(qiáng);;鋼管混凝土疊合柱邊框組合核心筒抗震性能試驗(yàn)研究[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年11期

6 曲哲;葉列平;;計(jì)算結(jié)構(gòu)非線性地震峰值響應(yīng)的等價(jià)線性化模型[J];工程力學(xué);2011年10期

7 蘇亮;王毅;;等效線性化方法中系統(tǒng)參數(shù)求解的優(yōu)化算法[J];工程力學(xué);2011年09期

8 韓中周;耿山山;孫海磊;;鋼管混凝土風(fēng)力發(fā)電機(jī)格構(gòu)式塔架抗震性能的試驗(yàn)研究[J];科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì);2011年11期

9 趙冠遠(yuǎn);王艷;安明U

本文編號(hào)：2717369