SWFC連續(xù)剛構(gòu)橋抗震性能研究
本文關(guān)鍵詞:SWFC連續(xù)剛構(gòu)橋抗震性能研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文依托交通運輸部建設(shè)科技項目“SWFC復(fù)合結(jié)構(gòu)在西藏地區(qū)連續(xù)剛構(gòu)橋中的應(yīng)用技術(shù)研究”(2013 318 J15 390),對課題組提出的SWFC復(fù)合連續(xù)剛構(gòu)橋抗震性能開展了深入研究,主要研究工作及結(jié)論如下:(1)介紹了SWFC復(fù)合結(jié)構(gòu)的基本概念,即在主梁的受拉側(cè)設(shè)置平直鋼板(S-steel),在受拉區(qū)表層配置帶肋鋼筋網(wǎng)片(W-web),在受拉區(qū)橋面鋪裝采用高摻量混雜鋼纖維(F-fiber)混凝土(C-concrete)的SWFC復(fù)合結(jié)構(gòu),兼有普通鋼筋混凝土施工簡便和更高抗裂阻裂性能的優(yōu)點。(2)對山區(qū)中小跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋進行了參數(shù)化分析,結(jié)果表明:橋墩內(nèi)力在順橋向和橫橋向均隨墩高的增加而逐漸減小,橋墩、橋面位移隨著墩高的增加而增大;橋梁內(nèi)力和位移在橫橋向隨著平曲線半徑的減少而增大,因為曲線半徑的存在使順橋向存在著一定的耗能作用;順橋向高橋墩內(nèi)力和位移隨著墩高差的增加而減小,低墩內(nèi)力隨著墩高差的增大而增大;雙肢薄壁墩設(shè)置系梁后,順橋向內(nèi)力位移均有大幅度的增加,橫橋向內(nèi)力位移影響較小,建議地震區(qū)的雙肢薄壁墩確有必要設(shè)置系梁時,系梁截面尺寸不宜過大。(3)探索了將SWFC復(fù)合混凝土截面劃分為鋼板、鋼纖維混凝土和復(fù)合混凝土三種材料,復(fù)合混凝土根據(jù)配筋率的不同又細分為不同的區(qū)域,借用課題組的前期研究成果得到各個區(qū)域處的拉壓統(tǒng)一本構(gòu)關(guān)系,利用有限元方法可較方便快捷地分析SWFC復(fù)合混凝土類似的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。(4)對依托工程SWFC復(fù)合連續(xù)剛構(gòu)橋的分析表明,8度E1地震作用下中跨跨中約為2/3L長度范圍內(nèi)TT形梁底部區(qū)域出現(xiàn)開裂,裂縫平均寬度約為0.06mm;9度E1作用下裂縫逐漸開展,裂縫分布范圍約為中跨TT形梁總長的3/4,裂縫平均寬度約為0.064mm,其余區(qū)段仍處于彈性階段;9度E2作用下,裂縫分布范圍約為中跨TT形梁總長的4/5,裂縫平均寬度約為0.07mm,橋梁其余區(qū)段均處于彈性工作狀態(tài)。(5)分析表明,所研究的SWFC連續(xù)剛構(gòu)橋在峰值加速度0.6g的E2波作用下的破壞歷程為:首先在靠近橋臺的平曲線外側(cè)橋墩墩頂出現(xiàn)塑性鉸,隨后在內(nèi)側(cè)橋墩墩頂出現(xiàn)塑形鉸,緊接著在橋墩墩底出現(xiàn)塑形鉸。
【關(guān)鍵詞】:SWFC復(fù)合結(jié)構(gòu) 連續(xù)剛構(gòu)橋 參數(shù)分析 統(tǒng)一本構(gòu) 抗震性能
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U442.55;U448.23
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 山區(qū)橋梁的發(fā)展?fàn)顩r9-12
- 1.1.1 山區(qū)橋梁建設(shè)現(xiàn)狀9-10
- 1.1.2 高原山區(qū)橋梁建設(shè)環(huán)境與條件10-11
- 1.1.3 中小跨徑彎坡斜橋梁的適宜橋型11-12
- 1.2 橋梁地震響應(yīng)分析方法介紹12-13
- 1.3 本文主要研究工作13-15
- 第二章 SWFC連續(xù)剛構(gòu)橋的構(gòu)造及受力特點15-28
- 2.1 SWFC復(fù)合結(jié)構(gòu)的基本概念15-17
- 2.1.1 問題的提出15-16
- 2.1.2 SWFC復(fù)合結(jié)構(gòu)的構(gòu)想16-17
- 2.2 SWFC連續(xù)剛構(gòu)橋構(gòu)造特點17-22
- 2.2.1 截面布置特點17-19
- 2.2.2 TT—箱梁過渡段構(gòu)造處理19-20
- 2.2.3 鋼板與鋼筋骨架處箍筋的聯(lián)結(jié)20-22
- 2.3 SWFC連續(xù)剛構(gòu)橋受力特點22-27
- 2.3.1 跨中區(qū)段力學(xué)行為22-23
- 2.3.2 墩頂負彎矩區(qū)力學(xué)行為23-25
- 2.3.3 沿橋梁縱向的變形特點25-27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 第三章 山區(qū)中小跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋地震響應(yīng)的參數(shù)分析28-50
- 3.1 有限元模型建立方法28-35
- 3.1.1 彎坡斜連續(xù)剛構(gòu)橋的參數(shù)化建模28-29
- 3.1.2 非線性動力模型的建立29-30
- 3.1.3 動力特性分析30-33
- 3.1.4 地震波的選取33-35
- 3.2 不同墩高的地震響應(yīng)分析35-39
- 3.2.1 不同墩高對橋墩內(nèi)力的影響35-37
- 3.2.2 不同墩高對橋梁位移的影響37-39
- 3.3 不同平曲線半徑的地震響應(yīng)分析39-42
- 3.3.1 不同平曲線半徑對橋墩內(nèi)力的影響39-40
- 3.3.2 不同平曲線半徑對橋梁位移的影響40-42
- 3.4 不同墩高差的地震響應(yīng)分析42-45
- 3.4.1 不同墩高差對橋墩內(nèi)力的影響42-43
- 3.4.2 不同墩高差對橋梁位移的影響43-45
- 3.5 橋墩系梁設(shè)置對地震響應(yīng)的影響45-48
- 3.5.1 橋墩系梁設(shè)置對橋墩內(nèi)力的影響45-46
- 3.5.2 橋墩系梁設(shè)置對橋梁位移的影響46-47
- 3.5.3 橋墩系梁剛度對橋墩內(nèi)力的影響47-48
- 3.6 本章小結(jié)48-50
- 第四章 依托工程橋梁地震響應(yīng)及性能分析50-83
- 4.1 依托工程概況50-51
- 4.2 有限元模型建立與最不利地震組合51-58
- 4.2.1 實體有限元結(jié)構(gòu)的建立51-53
- 4.2.2 邊界條件施加及網(wǎng)格的劃分53-54
- 4.2.3 施工階段的模擬54-55
- 4.2.4 最不利地震組合的確定55-58
- 4.3 材料本構(gòu)關(guān)系58-62
- 4.3.1 鋼筋混凝土統(tǒng)一本構(gòu)的前期探索58-60
- 4.3.2 截面區(qū)域劃分60-61
- 4.3.3 各區(qū)域材料的本構(gòu)關(guān)系61-62
- 4.4 不同地震烈度下結(jié)構(gòu)響應(yīng)62-72
- 4.4.1 不同烈度E1地震作用下橋梁位移響應(yīng)62-65
- 4.4.2 不同烈度E1地震作用下橋梁內(nèi)力響應(yīng)65-68
- 4.4.3 不同烈度E2地震作用下橋梁位移響應(yīng)68-70
- 4.4.4 不同烈度E2地震作用下橋梁內(nèi)力響應(yīng)70-72
- 4.5 不同地震烈度下的結(jié)構(gòu)性能72-82
- 4.5.1 8度E1地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)性能72-75
- 4.5.2 9度E1地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)性能75-78
- 4.5.3 不同烈度E2地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)性能78-82
- 4.6 本章小結(jié)82-83
- 第五章 結(jié)論與展望83-85
- 5.1 結(jié)論83-84
- 5.2 有待進一步解決的問題84-85
- 致謝85-86
- 參考文獻86-89
- 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果89
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