高烈度区钢筋混凝土桥墩延性设计与抗震能力评估.pdf

媛爹太海硕士学位论文高烈度区钢筋混凝土桥墩延性设计与抗震能力评估学科专业名称分类号:琔导师姓名职称申请学位级别姜秀娟刘健新教授工学硕士桥梁与隧道工程论文提交日期年月日论文答辩日期年月日学位授予单位长安大学答辩委员会主席学位论文评阅人胡兆同教授李震高工
要摘本文主要介绍了延性的概念及指标,各国规范地震力计算方法,针对现行规范的不与之对应的合理配筋率,即可保证桥墩大震延性性能,并在此基础上提出典型桥梁桥墩简述了抗震设计方法的发展,对反应谱法的优缺点和动力时程分析方法进行了说明。介绍了典型连续梁桥模型计算中震地震需求的方法,保护层混凝土,核心混凝土及对米、米、米、米典型连续梁桥进行延性计算,本文运用反应谱法求桥墩中震地震需求,用求桥墩抗弯能力,计算中震需求与抗弯能力的比值;通过大震激励下纤维梁单元的地震响应,在合理范围内调整配筋率。总结满足大震抗震需求时桥墩的合理轴压比,需求能力比及安全系数范围,在此基础上提出典型桥梁在延性桥墩截面通过抗弯验算后,对塑性铰区截面的纵向钢筋已经确定的截面进行延性桥墩截面抗剪强度验算,结果表明:此类典型桥梁在满足八度区抗弯需求时,抗剪足,通过对典型连续梁桥分析计算,确定中震地震需求与能力之比的合理范围内,以及延性设计建议。钢筋本构关系模型,桥墩抗弯能力计算方法,并介绍用弹塑性纤维单元验算桥梁地震响应的方法。桥墩延性设计建议。强度满足要求。关键词:
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铷一磊。彬姜秀鹕芝秀均沙∥年多月严日论文知识产权权属声明论文独创性声明7辍耭。月本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。论文作者签名:C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
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第一章钢筋混凝土桥墩延性设计综述桥墩的震害【】钢筋混凝土桥墩在地中震的破坏形式主要有三种,分别称为弯曲破坏、弯剪破坏和咒弯曲破坏:是指桥墩的弯曲承载能力最低于剪切破坏的承载能力￡,桥墩强度由抗弯性能控制的破坏作用。在水平反复荷载作用下,由于构件的截面弯曲抵抗能力低,在损伤截面内形成塑性铰,产生较大的回转变形,从损伤开始到最终破坏之间的变形幅度很大,具有较好的变形能力,在损伤发生以后由于塑性变形吸收地震能量及刚度下降而降低地震荷载的强度,从而避免桥梁在地中震发生脆性倒塌破坏。桥墩在水平地震荷载作用下的弯曲破坏过程如下:当弯矩达到开裂强度时,截面出现水平弯曲裂缝;随着裂缝的发展和荷载强度的提高,受拉侧的纵筋达到屈服强度;随着变形量的增大,混凝土保护层脱落、塑性铰范围扩大;弯剪破坏:是指由于弯曲损伤引起截面剪切能力下降,最终以剪切破坏的形式达到极限状态。与弯曲破坏相比,剪切破坏的变形能力相对较差,从损伤到破坏之间的变形能力十分有限,是一种脆性破坏。破坏形态上同时含有弯曲裂缝和剪切裂缝,,其破坏机理和特点如表所示。破坏现象咒注:磺哦胀淝性啬芰R磺哦占羟谐性啬芰钢筋压屈蚶和内部混凝土压碎、崩裂。剪切裂缝为主。表桥墩在水平反复荷载作用下的破坏形式序号破坏形式破坏机理特点损伤截面内形成从回转变形至损伤破坏有较人变弯曲破坏塑性铰形幅度、弯曲裂缝弯曲损伤—◆弯剪破坏剪切铰下降变形能力有限脆性破坏弯曲裂缝、剪切裂缝剪切破坏变形能力更有限脆性破坏斜方向剪切裂缝长安大学硕士学位论文’
剪切破坏:是指桥墩的弯曲承载能力最高于剪切破坏的承载能力只,桥墩的强度完全由剪切强度控制的破坏形式。破坏时以斜方向的剪切裂缝为主。剪切破坼是一种脆性破坏,塑性变形能力很差。如图、所示。桥墩在水平地震荷载作用下的剪切破坏过程如下:截而弯矩达到开裂强度时,截而出现水平弯曲裂缝:随着裂缝的发展和荷载强度的提高,柱内现斜向的剪切裂缝:局部剪切裂缝增大,箍筋屈服导致剪切裂缝进一步增长;发生脆性剪切破坏。由于钢筋混凝土桥墩的破坏形式影响桥墩的变形