基于p-y曲線法的鐵路橋梁樁基礎(chǔ)抗震性能分析
發(fā)布時(shí)間:2023-10-29 14:07
按照我國目前對(duì)于橋梁下部結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)思路,多把橋墩設(shè)計(jì)成為地震作用下的受損構(gòu)件,而承臺(tái)下的群樁基礎(chǔ)則設(shè)計(jì)為能力保護(hù)構(gòu)件,認(rèn)為主要的彈塑性變形只發(fā)生在墩身,樁基礎(chǔ)則只考慮彈性范圍內(nèi)的變形。盡管按照這樣的設(shè)計(jì)思路可以避免由于樁基礎(chǔ)所處地面以下的隱蔽位置而不便于修復(fù)的問題,但是這樣也會(huì)造成樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過高,給設(shè)計(jì)增加了難度,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致極大的浪費(fèi),而且即使如此,震害調(diào)查結(jié)果顯示,在大震作用下,樁基礎(chǔ)也會(huì)受到不同程度的損傷。鑒于此,本文基于p-y曲線法嘗試對(duì)鐵路橋梁樁基礎(chǔ)的抗震性能進(jìn)行分析,完成的主要工作有:(1)對(duì)土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用的研究歷史與現(xiàn)狀進(jìn)行了說明,對(duì)其主要分析方法分類總結(jié);總結(jié)了 p-y曲線法的基本理論及各種p-y曲線的計(jì)算方法,通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和動(dòng)力離心機(jī)試驗(yàn)建模對(duì)比,驗(yàn)證了 p-y曲線法在模擬樁—土相互作用方面的有效性。(2)對(duì)于橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用的一項(xiàng)重要指標(biāo)一位移延性系數(shù)進(jìn)行了相關(guān)參數(shù)分析。分別選取單樁基礎(chǔ)和橋墩一群樁基礎(chǔ),主要分析參數(shù)包括軸壓比、墩高、樁徑、縱向鋼筋比、土壤不排水抗剪強(qiáng)度以及p-y曲線形狀參數(shù),分析匯總了各參數(shù)對(duì)樁基礎(chǔ)位移延性系數(shù)的影響規(guī)律。(3...
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用研究概述
1.2.1 土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用研究歷史及現(xiàn)狀
1.2.2 土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用研究方法
1.3 樁基礎(chǔ)抗震性能評(píng)估的意義
1.4 本文主要內(nèi)容
2 p-y曲線的基本理論及模型驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 p-y曲線的基本理論
2.3 不同p-y曲線的計(jì)算方法
2.3.1 Matlock軟粘土p-y曲線計(jì)算方法
2.3.2 Reese水上硬粘土p-y曲線計(jì)算方法
2.3.3 Reese水下硬粘土p-y曲線計(jì)算方法
2.3.4 Sullivan粘土統(tǒng)一p-y曲線計(jì)算方法
2.3.5 Reese等砂土的p-y曲線計(jì)算方法
2.3.6 API規(guī)范砂土的p-y曲線計(jì)算方法
2.3.7 O'Neill砂土的p-y曲線計(jì)算方法
2.4 樁周土豎向摩阻力和樁底土豎向抗力的計(jì)算方法
2.4.1 樁周土豎向摩阻力的計(jì)算方法(t-z曲線)
2.4.2 樁底土豎向抗力的計(jì)算方法(q-z曲線)
2.5 p-y曲線法模型驗(yàn)證
2.5.1 靜力試驗(yàn)?zāi)M
2.5.2 動(dòng)力離心機(jī)試驗(yàn)?zāi)M
2.6 本章小結(jié)
3 樁基礎(chǔ)位移延性的參數(shù)分析
3.1 引言
3.2 分析方法概述
3.2.1 所用軟件及分析方法介紹
3.2.2 樁身非線性模擬
3.2.3 土壤非線性模擬
3.3 單樁位移延性的參數(shù)分析
3.3.1 模型及參數(shù)概述
3.3.2 材料模型的選取
3.3.3 樁身截面的彎矩—曲率分析
3.3.4 位移延性參數(shù)的分析結(jié)果
3.4 群樁位移延性的參數(shù)分析
3.4.1 群樁效應(yīng)
3.4.2 模型及參數(shù)概況
3.4.3 位移延性參數(shù)的分析結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 橋墩一群樁基礎(chǔ)抗震性能評(píng)估方法研究
4.1 引言
4.2 橋墩一群樁基礎(chǔ)系統(tǒng)的破壞模式分析
4.2.1 不同破壞模式的分類
4.2.2 不同破壞模式的判定方法
4.3 Pushover分析的基本理論
4.3.1 側(cè)向荷載分布模式
4.3.2 能力曲線轉(zhuǎn)化為能力譜
4.3.3 Pushover分析的一般步驟
4.4 不同需求譜的構(gòu)建方法
4.4.1 ATC-40推薦方法
4.4.2 基于強(qiáng)度折減系數(shù)的構(gòu)造方法
4.4.3 FEMA440 推薦方法
4.5 墩身破壞模式的橋梁地震反應(yīng)簡(jiǎn)化分析方法研究
4.5.1 分析方法推導(dǎo)
4.5.2 算例分析驗(yàn)證
4.6 基于抗震性能要求的評(píng)估方法及指標(biāo)
4.6.1 基于橋墩—群樁基礎(chǔ)系統(tǒng)整體位移延性系數(shù)的評(píng)估方法
4.6.2 基于樁構(gòu)件材料鋼筋混凝土應(yīng)力應(yīng)變限值的評(píng)估方法
4.6.3 《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的評(píng)估方法
4.7 工程算例分析
4.7.1 破壞模式判定及Pushover分析
4.7.2 各評(píng)估方法評(píng)估指標(biāo)限值的計(jì)算
4.7.3 地震反應(yīng)計(jì)算及狀態(tài)評(píng)估
4.8 本章小結(jié)
5 結(jié)論和展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3858231
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 引言
1.2 土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用研究概述
1.2.1 土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用研究歷史及現(xiàn)狀
1.2.2 土—樁—結(jié)構(gòu)相互作用研究方法
1.3 樁基礎(chǔ)抗震性能評(píng)估的意義
1.4 本文主要內(nèi)容
2 p-y曲線的基本理論及模型驗(yàn)證
2.1 引言
2.2 p-y曲線的基本理論
2.3 不同p-y曲線的計(jì)算方法
2.3.1 Matlock軟粘土p-y曲線計(jì)算方法
2.3.2 Reese水上硬粘土p-y曲線計(jì)算方法
2.3.3 Reese水下硬粘土p-y曲線計(jì)算方法
2.3.4 Sullivan粘土統(tǒng)一p-y曲線計(jì)算方法
2.3.5 Reese等砂土的p-y曲線計(jì)算方法
2.3.6 API規(guī)范砂土的p-y曲線計(jì)算方法
2.3.7 O'Neill砂土的p-y曲線計(jì)算方法
2.4 樁周土豎向摩阻力和樁底土豎向抗力的計(jì)算方法
2.4.1 樁周土豎向摩阻力的計(jì)算方法(t-z曲線)
2.4.2 樁底土豎向抗力的計(jì)算方法(q-z曲線)
2.5 p-y曲線法模型驗(yàn)證
2.5.1 靜力試驗(yàn)?zāi)M
2.5.2 動(dòng)力離心機(jī)試驗(yàn)?zāi)M
2.6 本章小結(jié)
3 樁基礎(chǔ)位移延性的參數(shù)分析
3.1 引言
3.2 分析方法概述
3.2.1 所用軟件及分析方法介紹
3.2.2 樁身非線性模擬
3.2.3 土壤非線性模擬
3.3 單樁位移延性的參數(shù)分析
3.3.1 模型及參數(shù)概述
3.3.2 材料模型的選取
3.3.3 樁身截面的彎矩—曲率分析
3.3.4 位移延性參數(shù)的分析結(jié)果
3.4 群樁位移延性的參數(shù)分析
3.4.1 群樁效應(yīng)
3.4.2 模型及參數(shù)概況
3.4.3 位移延性參數(shù)的分析結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 橋墩一群樁基礎(chǔ)抗震性能評(píng)估方法研究
4.1 引言
4.2 橋墩一群樁基礎(chǔ)系統(tǒng)的破壞模式分析
4.2.1 不同破壞模式的分類
4.2.2 不同破壞模式的判定方法
4.3 Pushover分析的基本理論
4.3.1 側(cè)向荷載分布模式
4.3.2 能力曲線轉(zhuǎn)化為能力譜
4.3.3 Pushover分析的一般步驟
4.4 不同需求譜的構(gòu)建方法
4.4.1 ATC-40推薦方法
4.4.2 基于強(qiáng)度折減系數(shù)的構(gòu)造方法
4.4.3 FEMA440 推薦方法
4.5 墩身破壞模式的橋梁地震反應(yīng)簡(jiǎn)化分析方法研究
4.5.1 分析方法推導(dǎo)
4.5.2 算例分析驗(yàn)證
4.6 基于抗震性能要求的評(píng)估方法及指標(biāo)
4.6.1 基于橋墩—群樁基礎(chǔ)系統(tǒng)整體位移延性系數(shù)的評(píng)估方法
4.6.2 基于樁構(gòu)件材料鋼筋混凝土應(yīng)力應(yīng)變限值的評(píng)估方法
4.6.3 《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的評(píng)估方法
4.7 工程算例分析
4.7.1 破壞模式判定及Pushover分析
4.7.2 各評(píng)估方法評(píng)估指標(biāo)限值的計(jì)算
4.7.3 地震反應(yīng)計(jì)算及狀態(tài)評(píng)估
4.8 本章小結(jié)
5 結(jié)論和展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
本文編號(hào):3858231
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