壁式墩梁橋震害機理與地震易損性研究
發(fā)布時間:2021-01-01 22:08
我國是一個地震多發(fā)的國家,在地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)時常遭受到破壞。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)外對其研究尚存在一些不足。本文以壁式墩梁橋為研究對象,對其震害機理和地震易損性進行研究,主要工作內(nèi)容如下:(1)對壁式墩梁橋震害機理進行研究,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,本文著重對壁式墩梁橋的壁式墩震害機理進行研究。由于目前對壁式墩的實驗研究較少,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)壁式墩的震害機理的過程中也參考了部分剪力墻結(jié)構(gòu)的實驗結(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;趯Ρ谑蕉樟W(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,最后針對實驗案例建立有限元模型并作滯回分析驗證分層殼模型的準(zhǔn)確性。(2)由于壁式墩相關(guān)實驗研究的稀少和缺乏對壁式墩面內(nèi)力學(xué)性能的認(rèn)識,在既往的研究中都沒能對壁式墩面內(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);趯Ρ谑蕉樟簶虻恼{(diào)研統(tǒng)計,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,橋墩進入塑性階段,在塑性階段,隨著塑性變形的增加混凝土因??達到極限抗壓應(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??_____?^剪切強度曲線????—-總位移反應(yīng)??V''彎曲強度曲線??1?位移延性系數(shù)??圖2-1彎曲破壞中彎曲強度和剪切強度的關(guān)系??8??
箍筋出現(xiàn)屈服時,結(jié)構(gòu)的抗剪承載能力進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所示橋墩的剪切強度曲線隨??著位移延性的增加而下降最終與彎曲強度曲線相交,發(fā)生剪切破壞。??剪力??'??,_^?^剪切強度曲線??/?i?總位移反應(yīng)??曲強度曲線??1?位移延性系數(shù)??圖2-2彎剪破壞中彎曲強度和剪切強度的關(guān)系??對于剪切破壞,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)還未屈服時就小于抗彎承載力,??當(dāng)發(fā)生剪切破壞時結(jié)構(gòu)的承載能力迅速下降。??彎曲強度曲線??剪切強度曲線???.??1?位移延性系數(shù)??圖2-3剪切破壞中彎曲強度和剪切強度的關(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度和彎??曲強度之間的大小關(guān)系決定
【參考文獻】:
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模型[J]. 孫治國,李宏男,王東升,司炳君. 中國公路學(xué)報. 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. 2013(03)
[7]擋塊對規(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. 計算力學(xué)學(xué)報. 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. 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. 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)計方法研究[D]. 章紅梅.同濟大學(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理研究[D]. 李蓓.廣西大學(xué) 2013
[2]動軸力作用下橋墩抗震性能及計算模型研究[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: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,橋墩進入塑性階段,在塑性階段,隨著塑性變形的增加混凝土因??達到極限抗壓應(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??_____?^剪切強度曲線????—-總位移反應(yīng)??V''彎曲強度曲線??1?位移延性系數(shù)??圖2-1彎曲破壞中彎曲強度和剪切強度的關(guān)系??8??
箍筋出現(xiàn)屈服時,結(jié)構(gòu)的抗剪承載能力進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所示橋墩的剪切強度曲線隨??著位移延性的增加而下降最終與彎曲強度曲線相交,發(fā)生剪切破壞。??剪力??'??,_^?^剪切強度曲線??/?i?總位移反應(yīng)??曲強度曲線??1?位移延性系數(shù)??圖2-2彎剪破壞中彎曲強度和剪切強度的關(guān)系??對于剪切破壞,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)還未屈服時就小于抗彎承載力,??當(dāng)發(fā)生剪切破壞時結(jié)構(gòu)的承載能力迅速下降。??彎曲強度曲線??剪切強度曲線???.??1?位移延性系數(shù)??圖2-3剪切破壞中彎曲強度和剪切強度的關(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度和彎??曲強度之間的大小關(guān)系決定
【參考文獻】:
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模型[J]. 孫治國,李宏男,王東升,司炳君. 中國公路學(xué)報. 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. 2013(03)
[7]擋塊對規(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. 計算力學(xué)學(xué)報. 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. 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. 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)計方法研究[D]. 章紅梅.同濟大學(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理研究[D]. 李蓓.廣西大學(xué) 2013
[2]動軸力作用下橋墩抗震性能及計算模型研究[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:2952069
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