預(yù)設(shè)人工塑性鉸梁橋墩柱抗震性能研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，促使交通運輸業(yè)得以迅猛發(fā)展，尤其是城市交通向立體化發(fā)展，使得一些立交橋和高架橋被大量建設(shè)。而橋梁作為交通咽喉，是保證道路交通暢通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其是在發(fā)生地震后，橋梁往往被視為生命線工程，因此如何確保橋梁結(jié)構(gòu)在經(jīng)受地震荷載作用后不倒塌是橋梁工程師和抗震研究者一直希望解決的一個問題。為了提高各種橋梁的抗震能力，人們進行了大量的理論和試驗研究，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的方法由最初基于強度的彈性設(shè)計法發(fā)展到現(xiàn)在被普遍接受的基于延

2、性的彈塑性設(shè)計法。對于修建的量大而面廣的梁式橋而言，為了提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體延性，很多研究者認為首先要保證橋梁墩柱具有足夠的延性，因此對提高橋墩延性的試驗研究比較多。從國內(nèi)外在提高梁橋墩柱延性抗震能力方面的研究現(xiàn)狀來看，大部分試驗研究的措施主要集中在改變配箍形式和調(diào)整配筋率方面，本文主要基于在框架結(jié)構(gòu)中提出的人工塑性鉸的概念，提出了在梁橋墩柱中設(shè)置人工塑性鉸的方法，并利用有限元軟件進行了驗證分析。本文的主要工作如下:
　　①介紹了地

3、震動的基本理論及地震波的傳播機理，描述了在歷次破壞性地震中橋梁結(jié)構(gòu)的主要震害現(xiàn)象，然后從橋梁抗震設(shè)計理論方面介紹了橋梁抗震設(shè)計的研究進展。
　?、诮榻B了塑性鉸的概念及其相關(guān)理論在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延性抗震設(shè)計中的應(yīng)用研究概況，接著對橋梁墩柱的塑性鉸破壞機制及其力學(xué)模型做了較詳細的闡述，最后通過對框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置人工塑性鉸的幾種方案和一些研究成果的簡單介紹提出了一種新型人工鉸的設(shè)置方案。
　　③以某跨線橋的獨柱式墩為研究對象，以大型

4、通用有限元軟件ANSYS為計算工具，以第二章中提出的塑性鉸理論及人工鉸的概念為理論基礎(chǔ)，以動力特性計算方法中的子空間迭代法和瞬態(tài)動力學(xué)分析方法中完全積分法為計算方法，分別對圓形墩柱設(shè)置人工鉸前后的地震反應(yīng)進行了時程分析，并針對各自的結(jié)果進行了相應(yīng)的分析。
　?、軐ρ有缘囊恍┗靖拍钸M行的介紹，然后從能量的角度對鋼筋混凝土構(gòu)件在低周反復(fù)荷載作用下的滯回延性進行了理論分析，最后結(jié)合第三章所分析的鋼筋混凝土墩柱利用ANSYS軟件對其進行