考慮混凝土抗拉強(qiáng)度的矩形橋墩開裂剛度理論初探.pdf

1、最近二十余年，全球發(fā)生了多次大地震，造成了大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。如1971年美國San Fernando地震(M6.6)，1976年中國唐山大地震(M7.8)，1989年美國Loma Prieta地震(M7.0)，1994年美國Northridge地震(M6.7)以及1995年日本阪神大地震(M7.2)，導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失(以當(dāng)時(shí)的幣值為準(zhǔn))分別為：10億美元、100億人民幣、70億美元、200億美元和1000億美元。由于受到地震的

2、影響，災(zāi)區(qū)橋梁工程遭到嚴(yán)重破壞，致使災(zāi)區(qū)的交通生命線被切斷，救災(zāi)工作面臨巨大困難，救災(zāi)的遲緩必然導(dǎo)致更多的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，對橋梁工程的抗震性進(jìn)行研究，對保證道路暢通，救災(zāi)工作及時(shí)展開具有重要現(xiàn)實(shí)意義。而且，在中等強(qiáng)度的地震作用下橋梁結(jié)構(gòu)極易遭到嚴(yán)重破壞，這反映出橋梁結(jié)構(gòu)的地震易損性。
　　 本論文以雙筋矩形混凝土墩柱構(gòu)件為對象，從材料力學(xué)的基本力學(xué)概念出發(fā)，初步探討了在彈性范圍內(nèi)，且考慮混凝土抗拉強(qiáng)度的墩柱構(gòu)件在受彎開

3、裂時(shí)，各截面中心軸沿墩高的分布函數(shù)，在此基礎(chǔ)上研究了墩柱墩頂力位移分布規(guī)律、整體剛度的退化規(guī)律，并通過試驗(yàn)對理論公式進(jìn)行了驗(yàn)證和對比分析。為了簡化分析模式并直接用于工程實(shí)際中，在三段式簡化模型的基礎(chǔ)上引入△P的等效簡化式。本文完成了以下主要工作：
　　 ①根據(jù)力學(xué)概念，提出了考慮混凝土抗拉強(qiáng)度墩柱構(gòu)件各截面的中性軸計(jì)算公式，并在此基礎(chǔ)上求出墩柱構(gòu)件截面剛度。
　　 ②通過墩柱開裂抗彎剛度的試驗(yàn)研究與本文理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了