柱板高墩非線性動力分析模型及開孔對靜力破壞模式的影響研究.pdf

1、我國許多地區(qū)的鐵路線路受到地形條件所限，經(jīng)常要跨越高山、峽谷、深溝等復雜地形，因此高墩橋梁的修建數(shù)目在不斷增多。這些地區(qū)中很多又同時屬于高烈度地震區(qū)，若橋墩在地震作用下受到破壞，勢必為震后搶險救災及災后重建工作帶來嚴重的不便，因此高墩的抗震研究須要得到足夠重視。柱板式空心高墩作為一種區(qū)別于傳統(tǒng)高墩的新型結構形式，類似于建筑結構中的剪力墻，設計的特別之處在于橋墩墩柱之間設置了薄壁板。當其遭遇強烈地震作用時，使薄壁板率先開裂以消耗地震能量，

2、柱子則仍處于正常工作狀態(tài)，從而提高了整個結構的抗震能力。本文以跨度為(78+2×136+78)m的縱目溝鐵路特大橋中高達百米的柱板式空心高墩為原型，具體研究內容如下：
　?。?）以柱板空心高墩為研究對象，截取第三節(jié)段進行模型設計，在縱、橫向分別制作4個縮尺模型，通過擬靜力試驗，了解在反復荷載作用下柱、板結構各自的破壞過程以及滯回特性。
　?。?）基于試驗結果，利用有限元軟件Mid as C ivil，對板的模擬方法以及模型的

3、非線性地震反應特性都進行了探討。通過借鑒相關剪力墻結構中已經(jīng)較為成熟的二元件模型，用其代替板來進行計算，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的二元件模型并不完全適合模擬柱板結構中板的特性，因此根據(jù)試驗結果提出了符合此柱板結構模型的二元件模型相關參數(shù)建議值。
　?。?）采用桿系和經(jīng)過參數(shù)修正過的二元件模型模擬柱板式高墩，建立全橋有限元分析模型，計算了高墩關鍵截面在罕遇地震作用下的內力以及墩頂位移，結果表明板在地震反應下所表現(xiàn)出的非線性特性能夠消耗能量來保護主墩