節(jié)段式自復(fù)位空心墩抗震性能研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-16 09:08
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,以及城市人口密度、經(jīng)濟(jì)密度的增加,其遭遇地震災(zāi)害后的損失也將越大。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)采用基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法,能夠有效保證結(jié)構(gòu)在地震下達(dá)到預(yù)期的功能目標(biāo),即使在較大地震下也能保證結(jié)構(gòu)不至倒塌。然而,根據(jù)研究調(diào)查表明,即使結(jié)構(gòu)在遭遇地震以后能保持處于不倒塌的狀態(tài),但往往會(huì)有較大的殘余位移,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)無(wú)法修復(fù)或者修復(fù)費(fèi)用昂貴,造成巨大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。近年來(lái)提出一種可恢復(fù)結(jié)構(gòu),通過(guò)釋放結(jié)構(gòu)某些部位的約束,代之以特定的裝置,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)震后的快速修復(fù)。預(yù)應(yīng)力節(jié)段式拼裝橋墩便是一種具有良好性能的自復(fù)位結(jié)構(gòu),既有適應(yīng)快速施工的優(yōu)點(diǎn),也有良好的震后恢復(fù)性能。目前對(duì)預(yù)應(yīng)力節(jié)段式橋墩的研究不多,尤其關(guān)于其在中高烈度震區(qū)的適用性研究較少,因此針對(duì)預(yù)應(yīng)力節(jié)段式橋墩的抗震性能進(jìn)行研究,充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),具有較高的理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。首先,提出節(jié)段式自復(fù)位橋墩的纖維有限元模型,并針對(duì)一已完成試驗(yàn),建立模型與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證,主要驗(yàn)證模型在模擬橋墩整體力學(xué)性能方面的可靠性。然后,基于OpenSees平臺(tái),對(duì)影響其抗震性能的主要因素如初始預(yù)應(yīng)力水平、預(yù)應(yīng)力粘結(jié)工況、耗能鋼筋配筋率、長(zhǎng)細(xì)比及軸壓比等因素...
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 節(jié)段式橋墩分類(lèi)及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)述
1.4 節(jié)段式自復(fù)位橋墩研究方法
1.4.1 試驗(yàn)方法
1.4.2 理論研究方法
1.5 論文主要工作
第二章 節(jié)段式自復(fù)位橋墩有限元模型及驗(yàn)證
2.1 OpenSees簡(jiǎn)介
2.1.1 平臺(tái)架構(gòu)
2.1.2 計(jì)算方法
2.2 OpenSees宏觀單元類(lèi)型
2.2.1 基于剛度法的梁柱單元
2.2.2 基于柔度法的梁柱單元
2.2.3 塑性鉸單元模型
2.3 纖維模型
2.3.1 基本假定
2.3.2 纖維截面劃分
2.4 建模方法
2.4.1 混凝土材料本構(gòu)模型
2.4.2 鋼筋材料本構(gòu)模型
2.5 有限元建模方法驗(yàn)證
2.5.1 試驗(yàn)概況
2.5.2 有限元模型驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
第三章 節(jié)段式自復(fù)位橋墩的擬靜力分析
3.1 研究指標(biāo)及方法
3.1.1 滯回性能
3.1.2 恢復(fù)力性能
3.1.3 耗能性能
3.1.4 剛度特性
3.1.5 模型參數(shù)設(shè)置
3.2 預(yù)應(yīng)力筋影響
3.2.1 預(yù)應(yīng)力水平影響分析
3.2.2 預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)影響分析
3.3 耗能鋼筋配筋率影響
3.4 長(zhǎng)細(xì)比影響
3.5 軸壓比影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析
4.1 動(dòng)力分析方法介紹
4.1.1 等效靜力法
4.1.2 反應(yīng)譜法
4.1.3 時(shí)程分析法
4.2 動(dòng)力分析有限元模型的建立
4.2.1 結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣
4.2.2 結(jié)構(gòu)阻尼矩陣
4.3 地震動(dòng)時(shí)程分析
4.3.1 地震波選取與輸入
4.3.2 地震動(dòng)響應(yīng)
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士/碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號(hào):3791239
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 節(jié)段式橋墩分類(lèi)及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)述
1.4 節(jié)段式自復(fù)位橋墩研究方法
1.4.1 試驗(yàn)方法
1.4.2 理論研究方法
1.5 論文主要工作
第二章 節(jié)段式自復(fù)位橋墩有限元模型及驗(yàn)證
2.1 OpenSees簡(jiǎn)介
2.1.1 平臺(tái)架構(gòu)
2.1.2 計(jì)算方法
2.2 OpenSees宏觀單元類(lèi)型
2.2.1 基于剛度法的梁柱單元
2.2.2 基于柔度法的梁柱單元
2.2.3 塑性鉸單元模型
2.3 纖維模型
2.3.1 基本假定
2.3.2 纖維截面劃分
2.4 建模方法
2.4.1 混凝土材料本構(gòu)模型
2.4.2 鋼筋材料本構(gòu)模型
2.5 有限元建模方法驗(yàn)證
2.5.1 試驗(yàn)概況
2.5.2 有限元模型驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
第三章 節(jié)段式自復(fù)位橋墩的擬靜力分析
3.1 研究指標(biāo)及方法
3.1.1 滯回性能
3.1.2 恢復(fù)力性能
3.1.3 耗能性能
3.1.4 剛度特性
3.1.5 模型參數(shù)設(shè)置
3.2 預(yù)應(yīng)力筋影響
3.2.1 預(yù)應(yīng)力水平影響分析
3.2.2 預(yù)應(yīng)力筋粘結(jié)影響分析
3.3 耗能鋼筋配筋率影響
3.4 長(zhǎng)細(xì)比影響
3.5 軸壓比影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析
4.1 動(dòng)力分析方法介紹
4.1.1 等效靜力法
4.1.2 反應(yīng)譜法
4.1.3 時(shí)程分析法
4.2 動(dòng)力分析有限元模型的建立
4.2.1 結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣
4.2.2 結(jié)構(gòu)阻尼矩陣
4.3 地震動(dòng)時(shí)程分析
4.3.1 地震波選取與輸入
4.3.2 地震動(dòng)響應(yīng)
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士/碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
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本文編號(hào):3791239
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