壁式墩梁橋震害機(jī)理與地震易損性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 22:08
我國是一個(gè)地震多發(fā)的國家,在地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)時(shí)常遭受到破壞。壁式墩梁橋是我國市政橋梁中比較常見的一種橋梁形式,目前國內(nèi)外對(duì)其研究尚存在一些不足。本文以壁式墩梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)其震害機(jī)理和地震易損性進(jìn)行研究,主要工作內(nèi)容如下:(1)對(duì)壁式墩梁橋震害機(jī)理進(jìn)行研究,考慮到壁式墩梁橋與普通梁橋在墩柱結(jié)構(gòu)形式上存在巨大的差異,本文著重對(duì)壁式墩梁橋的壁式墩震害機(jī)理進(jìn)行研究。由于目前對(duì)壁式墩的實(shí)驗(yàn)研究較少,而壁式墩和剪力墻在結(jié)構(gòu)形式上較為相似,在分析總結(jié)壁式墩的震害機(jī)理的過程中也參考了部分剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從分析結(jié)果中可以看到壁式墩面內(nèi)面外表現(xiàn)出不同的力學(xué)性能,同時(shí)壁式墩面內(nèi)的力學(xué)性能受結(jié)構(gòu)參數(shù)、軸壓比等影響較大。基于對(duì)壁式墩力學(xué)特性的分析,在比選的有限元模型中選擇用分層殼模型模擬壁式墩,最后針對(duì)實(shí)驗(yàn)案例建立有限元模型并作滯回分析驗(yàn)證分層殼模型的準(zhǔn)確性。(2)由于壁式墩相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究的稀少和缺乏對(duì)壁式墩面內(nèi)力學(xué)性能的認(rèn)識(shí),在既往的研究中都沒能對(duì)壁式墩面內(nèi)能力模型作深入的研究。參考既往的研究確定橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能水準(zhǔn),以位移漂移率作為壁式墩的損傷指標(biāo)。基于對(duì)壁式墩梁橋的調(diào)研統(tǒng)計(jì),確定壁式墩的結(jié)構(gòu)參...
【文章來源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1烏溪橋第三跨橋墩在地震中的破壞??
向鋼筋陸續(xù)開始屈服時(shí),橋墩進(jìn)入塑性階段,在塑性階段,隨著塑性變形的增加混凝土因??達(dá)到極限抗壓應(yīng)變而被壓碎。這種破壞形式由于鋼筋的變形能力得到充分發(fā)揮以及混凝土??的破碎,使得地震能量得到了很好的耗散,屬于延性破壞。如圖2-1所示橋墩的抗彎承載??能力一直低于抗剪承載能力。??剪力??_____?^剪切強(qiáng)度曲線????—-總位移反應(yīng)??V''彎曲強(qiáng)度曲線??1?位移延性系數(shù)??圖2-1彎曲破壞中彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的關(guān)系??8??
箍筋出現(xiàn)屈服時(shí),結(jié)構(gòu)的抗剪承載能力進(jìn)一步下降直至小于抗彎承載能力,最終結(jié)構(gòu)因抗??剪承載能力不足而發(fā)生剪切破壞。在整個(gè)破壞的過程中縱向鋼筋有出現(xiàn)屈服的現(xiàn)象,縱向??鋼筋的屈服使得該破壞過程仍具有一定的耗能能力。如圖2-2所示橋墩的剪切強(qiáng)度曲線隨??著位移延性的增加而下降最終與彎曲強(qiáng)度曲線相交,發(fā)生剪切破壞。??剪力??'??,_^?^剪切強(qiáng)度曲線??/?i?總位移反應(yīng)??曲強(qiáng)度曲線??1?位移延性系數(shù)??圖2-2彎剪破壞中彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的關(guān)系??對(duì)于剪切破壞,在荷載作用下結(jié)構(gòu)箍筋首先出現(xiàn)屈服或斷裂,隨之出現(xiàn)明顯的剪切斜??裂縫,結(jié)構(gòu)的承載能力出現(xiàn)明顯的下降直至最終破壞。在整個(gè)過程中豎向鋼筋沒有發(fā)生屈??服,破壞的原因主要是結(jié)構(gòu)抗剪承載力的不足。這種破壞形式屬于脆性剪切破壞,整個(gè)過??程中耗能很少。如圖2-3所示,橋墩的抗剪承載力在結(jié)構(gòu)還未屈服時(shí)就小于抗彎承載力,??當(dāng)發(fā)生剪切破壞時(shí)結(jié)構(gòu)的承載能力迅速下降。??彎曲強(qiáng)度曲線??剪切強(qiáng)度曲線???.??1?位移延性系數(shù)??圖2-3剪切破壞中彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的關(guān)系??從以上概括的橋墩三種破壞模式中可以看到,結(jié)構(gòu)的破壞模式主要是由剪切強(qiáng)度和彎??曲強(qiáng)度之間的大小關(guān)系決定
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于OpenSees的鋼筋混凝土橋墩抗震數(shù)值分析模型[J]. 孫治國,華承俊,靳建楠,王東升. 世界地震工程. 2016(01)
[2]RC橋墩彎剪破壞判別準(zhǔn)則與抗震分析的改進(jìn)模型[J]. 孫治國,李宏男,王東升,司炳君. 中國公路學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]考慮非線性剪切效應(yīng)的RC橋墩抗震分析模型[J]. 孫治國,陳燦,司炳君,王東升. 工程力學(xué). 2015(05)
[4]基于OpenSees的RC框架-核心筒超高層建筑抗震彈塑性分析[J]. 解琳琳,黃羽立,陸新征,林楷奇,葉列平. 工程力學(xué). 2014(01)
[5]橋梁抗震擋塊研究進(jìn)展[J]. 石巖,王軍文,秦洪果,侯萬寧. 世界地震工程. 2013(02)
[6]板式橡膠支座橋梁地震位移控制方法[J]. 湯虎,李建中. 中國公路學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]擋塊對(duì)規(guī)則連續(xù)梁橋橫向地震反應(yīng)的影響[J]. 徐略勤,李建中. 公路交通科技. 2013(04)
[8]鋼筋混凝土橋墩彎剪數(shù)值分析模型[J]. 孫治國,王東升,李宏男,杜修力. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]規(guī)則橋梁抗震性能水準(zhǔn)的定義及其量化描述[J]. 孫穎,卓衛(wèi)東,房貞政. 地震工程與工程振動(dòng). 2011(05)
[10]大跨斜腿剛構(gòu)橋地震易損性分析[J]. 鄭成龍,龍曉鴻,彭元誠,姜維,廖萍. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能概率性分析方法研究[D]. 鄒中權(quán).中南大學(xué) 2010
[2]剪力墻結(jié)構(gòu)基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 章紅梅.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]地震作用下連續(xù)橋梁的橫向碰撞及橫向擋塊的破壞機(jī)理研究[D]. 李蓓.廣西大學(xué) 2013
[2]動(dòng)軸力作用下橋墩抗震性能及計(jì)算模型研究[D]. 殷平.浙江大學(xué) 2013
[3]RC框架結(jié)構(gòu)基于概率損傷模型的地震易損性與風(fēng)險(xiǎn)分析[D]. 萬正東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]纖維模型中考慮剪切效應(yīng)的RC結(jié)構(gòu)非線性特征研究[D]. 臧登科.重慶大學(xué) 2008
本文編號(hào):2952069
【文章來源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1烏溪橋第三跨橋墩在地震中的破壞??
向鋼筋陸續(xù)開始屈服時(shí),橋墩進(jìn)入塑性階段,在塑性階段,隨著塑性變形的增加混凝土因??達(dá)到極限抗壓應(yīng)變而被壓碎。這種破壞形式由于鋼筋的變形能力得到充分發(fā)揮以及混凝土??的破碎,使得地震能量得到了很好的耗散,屬于延性破壞。如圖2-1所示橋墩的抗彎承載??能力一直低于抗剪承載能力。??剪力??_____?^剪切強(qiáng)度曲線????—-總位移反應(yīng)??V''彎曲強(qiáng)度曲線??1?位移延性系數(shù)??圖2-1彎曲破壞中彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的關(guān)系??8??
箍筋出現(xiàn)屈服時(shí),結(jié)構(gòu)的抗剪承載能力進(jìn)一步下降直至小于抗彎承載能力,最終結(jié)構(gòu)因抗??剪承載能力不足而發(fā)生剪切破壞。在整個(gè)破壞的過程中縱向鋼筋有出現(xiàn)屈服的現(xiàn)象,縱向??鋼筋的屈服使得該破壞過程仍具有一定的耗能能力。如圖2-2所示橋墩的剪切強(qiáng)度曲線隨??著位移延性的增加而下降最終與彎曲強(qiáng)度曲線相交,發(fā)生剪切破壞。??剪力??'??,_^?^剪切強(qiáng)度曲線??/?i?總位移反應(yīng)??曲強(qiáng)度曲線??1?位移延性系數(shù)??圖2-2彎剪破壞中彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的關(guān)系??對(duì)于剪切破壞,在荷載作用下結(jié)構(gòu)箍筋首先出現(xiàn)屈服或斷裂,隨之出現(xiàn)明顯的剪切斜??裂縫,結(jié)構(gòu)的承載能力出現(xiàn)明顯的下降直至最終破壞。在整個(gè)過程中豎向鋼筋沒有發(fā)生屈??服,破壞的原因主要是結(jié)構(gòu)抗剪承載力的不足。這種破壞形式屬于脆性剪切破壞,整個(gè)過??程中耗能很少。如圖2-3所示,橋墩的抗剪承載力在結(jié)構(gòu)還未屈服時(shí)就小于抗彎承載力,??當(dāng)發(fā)生剪切破壞時(shí)結(jié)構(gòu)的承載能力迅速下降。??彎曲強(qiáng)度曲線??剪切強(qiáng)度曲線???.??1?位移延性系數(shù)??圖2-3剪切破壞中彎曲強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的關(guān)系??從以上概括的橋墩三種破壞模式中可以看到,結(jié)構(gòu)的破壞模式主要是由剪切強(qiáng)度和彎??曲強(qiáng)度之間的大小關(guān)系決定
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于OpenSees的鋼筋混凝土橋墩抗震數(shù)值分析模型[J]. 孫治國,華承俊,靳建楠,王東升. 世界地震工程. 2016(01)
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[3]考慮非線性剪切效應(yīng)的RC橋墩抗震分析模型[J]. 孫治國,陳燦,司炳君,王東升. 工程力學(xué). 2015(05)
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[5]橋梁抗震擋塊研究進(jìn)展[J]. 石巖,王軍文,秦洪果,侯萬寧. 世界地震工程. 2013(02)
[6]板式橡膠支座橋梁地震位移控制方法[J]. 湯虎,李建中. 中國公路學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]擋塊對(duì)規(guī)則連續(xù)梁橋橫向地震反應(yīng)的影響[J]. 徐略勤,李建中. 公路交通科技. 2013(04)
[8]鋼筋混凝土橋墩彎剪數(shù)值分析模型[J]. 孫治國,王東升,李宏男,杜修力. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[9]規(guī)則橋梁抗震性能水準(zhǔn)的定義及其量化描述[J]. 孫穎,卓衛(wèi)東,房貞政. 地震工程與工程振動(dòng). 2011(05)
[10]大跨斜腿剛構(gòu)橋地震易損性分析[J]. 鄭成龍,龍曉鴻,彭元誠,姜維,廖萍. 土木工程與管理學(xué)報(bào). 2011(03)
博士論文
[1]橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能概率性分析方法研究[D]. 鄒中權(quán).中南大學(xué) 2010
[2]剪力墻結(jié)構(gòu)基于性態(tài)的抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 章紅梅.同濟(jì)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]地震作用下連續(xù)橋梁的橫向碰撞及橫向擋塊的破壞機(jī)理研究[D]. 李蓓.廣西大學(xué) 2013
[2]動(dòng)軸力作用下橋墩抗震性能及計(jì)算模型研究[D]. 殷平.浙江大學(xué) 2013
[3]RC框架結(jié)構(gòu)基于概率損傷模型的地震易損性與風(fēng)險(xiǎn)分析[D]. 萬正東.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]纖維模型中考慮剪切效應(yīng)的RC結(jié)構(gòu)非線性特征研究[D]. 臧登科.重慶大學(xué) 2008
本文編號(hào):2952069
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