非規(guī)則高墩橋梁抗震設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、本文結(jié)合我國(guó)西部山區(qū)高墩橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)非規(guī)則高墩橋梁抗震設(shè)計(jì)理論及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，試圖揭示非規(guī)則高墩橋梁在地震作用下結(jié)構(gòu)需求和能力的復(fù)雜性。主要做了以下幾部分工作： (1)在查閱大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)橋梁抗震設(shè)計(jì)理論、抗震設(shè)計(jì)性能指標(biāo)體系、位移延性能力計(jì)算方法、高墩橋梁抗震分析方法等方面的發(fā)展研究現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的回顧與總結(jié)。 (2)采用彈塑性梁柱單元和彈塑性纖維梁柱單元分別建立墩柱的兩種計(jì)算模型，深入討

2、論了墩柱在地震作用下，塑性鉸形成、塑性區(qū)擴(kuò)展以及塑性轉(zhuǎn)角、墩頊位移等結(jié)構(gòu)地震需求，針對(duì)彈塑性梁柱單元模型中不同單元?jiǎng)澐謹(jǐn)?shù)量對(duì)墩柱地震需求的影響進(jìn)行了比較分析。在此基礎(chǔ)上，探討了兩種計(jì)算模型在墩柱地震需求計(jì)算時(shí)的適用性。 (3)將增量動(dòng)力分析應(yīng)用于墩柱位移延性能力的計(jì)算，采用靜力推倒分析方法和增量動(dòng)力分析方法研究了不同墩高墩柱的破壞過(guò)程和位移延性系數(shù)，分析了地震荷載頻譜特性、高階振型、墩身質(zhì)量效應(yīng)、材料非線(xiàn)性水平等因素對(duì)單墩位移延

3、性能力的影響，證明了增量動(dòng)力分析作為一種求解墩柱位移延性能力方法的可行性和可靠性，最后對(duì)高墩位移延性能力計(jì)算方法、合理的性能指標(biāo)和力學(xué)意義進(jìn)行了討論。 (4)采用三種不同墩高、不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，以結(jié)構(gòu)振型質(zhì)量參與系數(shù)為參考量，分別采用靜力推倒分析方法和增量動(dòng)力分析方法沿其橫橋向或縱橋向計(jì)算結(jié)構(gòu)屈服位移和極限位移。通過(guò)兩種方法計(jì)算結(jié)果的比較，討論了不同結(jié)構(gòu)形式橋梁的損傷破壞過(guò)程，以及墩身質(zhì)量和高階振型參與對(duì)非規(guī)則高墩