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强震作用下高墩大跨混凝土连续刚构桥的抗震性能研究
| 论文题名： | 强震作用下高墩大跨混凝土连续刚构桥的抗震性能研究 |
| 关键词： | 大跨刚构桥;相似理论;有限元分析;抗震性能;强震作用 |
| 摘要： | 我国是一个地震灾害频发的国家，在地震灾害中，一旦桥梁发生破坏甚至坍塌，则会造成很严重的后果。随着科技建设以及交通建设的迅速发展，大跨度混凝土刚构桥在国内外被广泛的应用。本文以云南牛栏江大桥为例，通过拟动力试验和有限元数值模拟等手段，对混凝土刚构桥的抗震性能、强震抗震能力进行了分析，为混凝土刚构桥的抗震设计，施工建设提供有利的参考。本文所做的具体工作如下: 1，根据模拟地震试验一致相似率，原型结构的尺寸与模型结构尺寸的比例为1∶12，从而设计出了牛栏江大桥拟动力试验的缩尺模型。试验模型建造中使用的C30、C35以及M15这三种材料的现场回弹值和试验中所选取铁丝的拉伸数据值，对比于标准实验方法确定的材料标准抗压强度、抗拉强度之后，充分验证了规范中规定的使用回弹法推定既有结构材料力学性能方法的可靠性。 2，通过分析桥梁的结构形式、桥型、力学性能等因素，确定了拟动力试验过程中使用作动器加载的部位，以及对有可能出现较大变形甚至破坏的部位确定为试验参考点，粘贴混凝土应变片以及钢筋应变片用以获取试验数据。 3，将经过插值后的ElCentro地震动输入到系统中通过计算机转换为信号加载到试验模型上，分析桥梁的试验模型在不同加速度峰值的ElCentro地震动激励下位移、回复力以及应变等数据值，得出在加速度峰值为0.6g时模型内部钢筋和混凝土都保持在弹性范围内。在加速度峰值为1.0g时，南墩出现非线性，一侧混凝土由于受拉引起水平环状裂缝，表明为弯曲破坏形式，表明此类型桥梁具有很强的抗震能力。 4，使用ABAQUS有限元分析软件对牛栏江大桥进行模态分析，得到牛栏江大桥横桥向的不同模态形式。通过分析可知前十阶振型占主导地位，尤其是第一阶振型，对桥梁的位移、回复力等贡献最大。 5，使用ABAQUS有限元分析软件建立牛栏江大桥在ElCentro、Taft和汶川地震动下的分析模型，通过动力分析的方法比较在不同加速度峰值地震动作用下桥梁的地震响应，得到桥梁在地震动下的薄弱环节，研究混凝土刚构桥在高烈度地区如何更好的抵抗地震荷载。 |
| 作者： | 申童 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 杨海旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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