基于抗震性能的高海拔峽谷地帶高墩橋梁選型研究
發(fā)布時間：2021-10-11 07:45
隨著我們國家對西部進行大開發(fā)戰(zhàn)略的推進,西北部地區(qū)的公路橋梁建設迎來了很大的發(fā)展機遇。西北部地區(qū)有山高多峽谷河流的地形特點,所以高墩橋梁的建設就尤為普遍,而高墩的修建將面對眾多難題,抗震性能就是其中一個,橋墩截面形式以及墩梁連接形式是影響橋梁結構抗震性能的重要因素。因此,在對高墩橋梁進行設計的時候,橋墩截面形式以及墩梁連接形式就成為了很關鍵的考慮因素。針對這兩個因素的影響,本文做了以下工作:（1）結合青海省臥龍溝4號大橋工程概況,在保證截面混凝土區(qū)面積和截面配筋率都相同的情況下,建立截面形式分別為矩形空心截面、方形空心截面、圓形空心截面的高墩模型,采用模態(tài)組合側向力推倒法進行Pushover分析,推倒結果表明采用矩形空心截面時橋墩的抗震性能最好。仍然采用模態(tài)組合側向力推倒法進行墩高對橋墩抗震性能的影響研究,分析結果表明當墩高達到50m時,隨著墩高的增加,橋墩的抗震性能逐漸降低。（2）根據(jù)本文中的工程實例,建立墩梁固結和支座連接的兩種全橋模型,采用反應譜法和動力時程分析法進行兩種方案的地震響應分析。分析結果表明:采用支座連接時,結構的內(nèi)力響應值更小,但位移響應值更大,橫橋向位移過大將造成...
【文章來源】：重慶交通大學重慶市
【文章頁數(shù)】：99 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
常見的側向力分布形式
方形
203.3.2橋墩截面塑性鉸定義在地震慣性力的作用下，結構有可能會發(fā)生塑性變形，如果是利用梁單元進行的有限元建模，要進行結構的塑性階段分析，則需要利用塑性鉸來進行結構彈塑性特征的模擬[49]。本章的研究對象為墩柱，采用三折線PMM塑性鉸，對于三折線PMM塑性鉸，在荷載作用前期的時候鉸內(nèi)發(fā)生線彈性變形；當結構進行塑性階段后，塑性行為只發(fā)生在鉸內(nèi)，框架只發(fā)生彈性變形。圖3-5塑性鉸的位移-荷載曲線本文設置塑性鉸的位置為橋墩頂部和底部區(qū)域。根據(jù)我國《公路橋梁抗震設計細則》的規(guī)定，塑性鉸長度取下列兩式所計算結果的較小值。sysypL≥+=044.0022.008.0dfdfH（3-3）bLp32=（3-4）式中：H為懸臂橋墩的高度或者是塑性鉸出現(xiàn)的面到反彎點的距離；b是矩形截面的短邊長度或者是圓形截面的直徑；yf是縱向筋的抗拉強度標準值；sd是縱向筋的直徑。3.3.3材料本構關系的選擇根據(jù)Pushover分析的需要，本文中利用非線性梁柱單元進行建模，所以需要對所用材料進行本構關系的選擇[49]。鋼筋的本構關系通常有兩種：一種是雙直線模型，這種模型沒有考慮鋼筋強化階段的應力-應變關系，所以計算起來非常簡單適用，是目前應用最廣泛的計算模型；另一種是三直線模型，雖然這種模型考慮了強化階段，但是計算比較復雜，而且對于一般的結構分析而言，材料的應變不大，沒必要采用三直線模型。本文選用雙直線模型。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]預應力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋地震響應分析[J]. 楊城,李春良,季東航. 吉林建筑大學學報. 2018(03)
[2]高墩橋梁抗震研究現(xiàn)狀[J]. 楊榮生. 黑龍江科技信息. 2017(08)
[3]臥龍溝4號大橋方案設計及結構體系比選[J]. 霍新,陳雙全,劉旭. 公路. 2015(09)
[4]中國公路橋梁抗震設防標準的發(fā)展和評價[J]. 唐光武,蘭海燕. 公路交通技術. 2011(06)
[5]基于Pushover分析的群樁基礎抗震性能分析方法[J]. 葉愛君,魯傳安. 土木工程學報. 2010(02)
[6]Pushover分析方法中各種不同的側向荷載分布方式的影響[J]. 侯愛波,汪夢甫,周錫元. 世界地震工程. 2007(03)
[7]抗震分析中的多點激勵問題[J]. 陳海斌. 中國水運(學術版). 2006(11)
[8]橋梁高墩位移延性能力計算方法研究[J]. 梁智垚. 工程抗震與加固改造. 2005(05)
[9]鐵路空心高墩的地震反應分析[J]. 劉坤,陳興沖,夏修身. 蘭州交通大學學報. 2005(04)
[10]橋梁高墩位移延性能力的探討[J]. 李建中,宋曉東,范立礎. 地震工程與工程振動. 2005(01)
博士論文
[1]非規(guī)則高墩橋梁抗震設計理論研究[D]. 梁智垚.同濟大學 2007
碩士論文
[1]山區(qū)橋梁高墩抗震性能評估方法研究[D]. 陳伯銀.重慶交通大學 2018
[2]隔震連續(xù)梁橋地震響應分析及抗震性能研究[D]. 李為.廣州大學 2018
[3]橋墩高度不等時三跨連續(xù)梁橋地震響應分析[D]. 楊慶.石家莊鐵道大學 2017
[4]雙柱式高墩連續(xù)梁橋減隔震分析[D]. 劉珺.華東交通大學 2017
[5]高海拔峽谷地帶高墩橋梁選型研究[D]. 張偉.重慶交通大學 2017
[6]高墩預應力連續(xù)剛構橋抗震分析與減隔震研究[D]. 魯小會.重慶交通大學 2017
[7]武罐高速公路高墩連續(xù)梁橋抗震分析研究[D]. 李躍.蘭州交通大學 2016
[8]橋梁結構抗震減災對策研究[D]. 劉國欽.西南交通大學 2016
[9]基于空間梁格法的荷載橫向分布及超載效應分析[D]. 王選.長安大學 2015
[10]高墩大跨連續(xù)剛構橋的Pushover分析與抗震性能研究[D]. 霍嘯蘇.長安大學 2015
本文編號：3430090
【文章來源】：重慶交通大學重慶市
【文章頁數(shù)】：99 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
常見的側向力分布形式
方形
203.3.2橋墩截面塑性鉸定義在地震慣性力的作用下，結構有可能會發(fā)生塑性變形，如果是利用梁單元進行的有限元建模，要進行結構的塑性階段分析，則需要利用塑性鉸來進行結構彈塑性特征的模擬[49]。本章的研究對象為墩柱，采用三折線PMM塑性鉸，對于三折線PMM塑性鉸，在荷載作用前期的時候鉸內(nèi)發(fā)生線彈性變形；當結構進行塑性階段后，塑性行為只發(fā)生在鉸內(nèi)，框架只發(fā)生彈性變形。圖3-5塑性鉸的位移-荷載曲線本文設置塑性鉸的位置為橋墩頂部和底部區(qū)域。根據(jù)我國《公路橋梁抗震設計細則》的規(guī)定，塑性鉸長度取下列兩式所計算結果的較小值。sysypL≥+=044.0022.008.0dfdfH（3-3）bLp32=（3-4）式中：H為懸臂橋墩的高度或者是塑性鉸出現(xiàn)的面到反彎點的距離；b是矩形截面的短邊長度或者是圓形截面的直徑；yf是縱向筋的抗拉強度標準值；sd是縱向筋的直徑。3.3.3材料本構關系的選擇根據(jù)Pushover分析的需要，本文中利用非線性梁柱單元進行建模，所以需要對所用材料進行本構關系的選擇[49]。鋼筋的本構關系通常有兩種：一種是雙直線模型，這種模型沒有考慮鋼筋強化階段的應力-應變關系，所以計算起來非常簡單適用，是目前應用最廣泛的計算模型；另一種是三直線模型，雖然這種模型考慮了強化階段，但是計算比較復雜，而且對于一般的結構分析而言，材料的應變不大，沒必要采用三直線模型。本文選用雙直線模型。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]預應力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋地震響應分析[J]. 楊城,李春良,季東航. 吉林建筑大學學報. 2018(03)
[2]高墩橋梁抗震研究現(xiàn)狀[J]. 楊榮生. 黑龍江科技信息. 2017(08)
[3]臥龍溝4號大橋方案設計及結構體系比選[J]. 霍新,陳雙全,劉旭. 公路. 2015(09)
[4]中國公路橋梁抗震設防標準的發(fā)展和評價[J]. 唐光武,蘭海燕. 公路交通技術. 2011(06)
[5]基于Pushover分析的群樁基礎抗震性能分析方法[J]. 葉愛君,魯傳安. 土木工程學報. 2010(02)
[6]Pushover分析方法中各種不同的側向荷載分布方式的影響[J]. 侯愛波,汪夢甫,周錫元. 世界地震工程. 2007(03)
[7]抗震分析中的多點激勵問題[J]. 陳海斌. 中國水運(學術版). 2006(11)
[8]橋梁高墩位移延性能力計算方法研究[J]. 梁智垚. 工程抗震與加固改造. 2005(05)
[9]鐵路空心高墩的地震反應分析[J]. 劉坤,陳興沖,夏修身. 蘭州交通大學學報. 2005(04)
[10]橋梁高墩位移延性能力的探討[J]. 李建中,宋曉東,范立礎. 地震工程與工程振動. 2005(01)
博士論文
[1]非規(guī)則高墩橋梁抗震設計理論研究[D]. 梁智垚.同濟大學 2007
碩士論文
[1]山區(qū)橋梁高墩抗震性能評估方法研究[D]. 陳伯銀.重慶交通大學 2018
[2]隔震連續(xù)梁橋地震響應分析及抗震性能研究[D]. 李為.廣州大學 2018
[3]橋墩高度不等時三跨連續(xù)梁橋地震響應分析[D]. 楊慶.石家莊鐵道大學 2017
[4]雙柱式高墩連續(xù)梁橋減隔震分析[D]. 劉珺.華東交通大學 2017
[5]高海拔峽谷地帶高墩橋梁選型研究[D]. 張偉.重慶交通大學 2017
[6]高墩預應力連續(xù)剛構橋抗震分析與減隔震研究[D]. 魯小會.重慶交通大學 2017
[7]武罐高速公路高墩連續(xù)梁橋抗震分析研究[D]. 李躍.蘭州交通大學 2016
[8]橋梁結構抗震減災對策研究[D]. 劉國欽.西南交通大學 2016
[9]基于空間梁格法的荷載橫向分布及超載效應分析[D]. 王選.長安大學 2015
[10]高墩大跨連續(xù)剛構橋的Pushover分析與抗震性能研究[D]. 霍嘯蘇.長安大學 2015
本文編號：3430090
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