高速公路橋梁是生命線工程。橋墩是橋梁結構中的重要組成部分,而空心截面橋墩在實際工程中使用越來越廣泛。但國內(nèi)外對空心橋墩的研究較少,尤其是矩形截面的空心墩研究更少。而且現(xiàn)有的研究方法也大多使用擬靜力的方法,該試驗方法會忽略混凝土應變率對其性能的影響,不能準確描述結構在地震作用下的響應。因此有必要對鋼筋混凝土空心矩形橋墩進行振動臺試驗,進而研究鋼筋混凝土空心矩形橋墩在實際地震動下的地震響應。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)設計并制作了7個具有不同配箍率、配筋率和軸壓比的鋼筋混凝土空心矩形橋墩模型,并進行了振動臺試驗。研究了其破壞現(xiàn)象和破壞形態(tài),發(fā)現(xiàn)所有橋墩試件都出現(xiàn)貫通裂縫,且裂縫形態(tài)均為水平裂縫,說明試件均為彎曲型屈服;經(jīng)歷所有工況后7個橋墩均未倒塌,具有良好的豎向承載力。各橋墩的阻尼比變化范圍不大,在0.02⁰.064范圍內(nèi)。(2)對試驗所得的試驗數(shù)據(jù)進行分析處理,研究各個試件在不同地震動烈度下試件的動力特性,加速度反應,位移反應,動力放大系數(shù),位移延性系數(shù),以及耗能等性能。試驗結果表明:隨著輸入地震動增大,各試件自振周期均呈增大趨勢,墩頂位移增大;橋墩試件的墩頂加速...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 橋墩抗震試驗方法
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 空心橋墩振動臺試驗設計
    2.1 引言
    2.2 基于性能的設計理論
        2.2.1 基于性能的抗震設計的性能水平和目標性能
        2.2.2 基于性能的抗震設計方法
    2.3 振動臺試驗介紹
        2.3.1 結構振動臺試驗簡介
        2.3.2 振動臺主要參數(shù)
    2.4 結構動力試驗相似理論
        2.4.1 動力試驗相似理論
        2.4.2 本試驗相似常數(shù)
    2.5 橋墩試件的設計與制作
        2.5.1 橋墩試件設計
        2.5.2 橋墩試件制作
        2.5.3 材料性能
        2.5.4 配重設計
    2.6 實驗方案
        2.6.1 實驗設備和采集系統(tǒng)
        2.6.2 測試內(nèi)容及測點布置
        2.6.3 測試設備的選擇
        2.6.4 地震波的選取及加載工況的確定
    2.7 本章小結
第3章 橋墩振動臺試驗結果分析
    3.1 引言
    3.2 地震波的重現(xiàn)
    3.3 試驗現(xiàn)象
        3.3.1 橋墩裂縫分布情況分析
        3.3.2 橋墩裂縫高度情況分析
    3.4 橋墩試件動力特性
        3.4.1 橋墩自振周期
        3.4.2 橋墩阻尼比
    3.5 橋墩響應分析
        3.5.1 加速度響應分析
        3.5.2 位移響應分析
        3.5.3 動力放大系數(shù)
        3.5.4 鋼筋和混凝土應變分析
        3.5.5 位移延性系數(shù)
    3.6 試件耗能
        3.6.1 時程滯回曲線
        3.6.2 試件耗能
    3.7 本章小結
第4章 試驗結果與數(shù)值模型對比驗證
    4.1 引言
    4.2 有限元軟件ABAQUS介紹
    4.3 有限元模型的建立
        4.3.1 本構關系的確定
        4.3.2 邊界及荷載確定
        4.3.3 單元和網(wǎng)格劃分
        4.3.4 分析步的確定和慣性設置
    4.4 數(shù)值計算結果與試驗結果對比
        4.4.1 墩頂加速度對比
        4.4.2 墩頂相對速度響應分析
    4.5 本章小結
結論及展望
    結論
    展望
參考文獻
致謝
作者簡介
攻讀碩士學位期間科研情況



本文編號：3811399