详情

原文传递大跨度钢管桩桥梁地震反应分析

论文题名：	大跨度钢管桩桥梁地震反应分析
关键词：	钢管桩桥梁;地震响应;抗震设计;加固机理
摘要：	随着社会经济的发展，我国各类桥梁数量激增。然而，我国所处的地理位置决定了我国地震灾情频繁且严重，近年来多次破坏性地震给灾区造成了极大的人员伤亡和经济损失，因此对各类桥梁的抗震性能及加固方法进行深入研究，将对桥梁安全性的提高大有裨益。基于上述背景，本文主要做了以下工作: 　　介绍了桥梁结构地震反应分析的相关理论和分析方法，以及桩周地基土等效弹簧刚度的求解理论、桩体的非线性、桩-土相互作用弹簧的非线性等。介绍了建立有限元模型及求解相关参数的方法，得到加载实测地震波后各钢管桩弯矩、曲率的地震反应值及分布规律。根据大桥的模态图及桩的弯矩、曲率校核情况，对支座类型和桩长、桩径及壁厚等进行调整，得到了较为合理的抗震设计方案。　　通过分析，可得以下结论: 　　对于完全埋置于土中的桩来说，其在侧向地震力作用下的弯矩最大值出现在桩顶位置，在设计和施工时要保证桩顶与承台之间连接的可靠性;对于半埋于土中的桩来说，其弯矩最大值出现在桩的中部，靠近空气与土、水与土的交界面，在设计和施工时要注意交界面处桩的防腐蚀、防冲击等问题，避免对该处的承载力造成削弱。调整桩的尺寸条件时，要综合考虑抗震性能和竖向承载力等因素，避免影响其正常使用状态的承载能力。桩的强度、刚度都较高时，可保证其在地震作用下不被破坏，但易造成材料的浪费，且不能发挥钢材塑性变形耗能的性质，因此若有过多的桩在地震作用下未进入塑性状态，应考虑适当降低桩的强度和刚度。对于同一根桩，根据受力情况在不同深度使用不同的桩壁厚度是可行的，能够保证桩在地震作用下的弯矩和曲率都不超限，且能节省钢材的使用量。　　结论有利于增进工程人员对钢管桩地震响应特性的了解，也能对钢管桩桥梁的抗震设计及震后加固起到一定的指导作用。
作者：	张洁
专业：	建筑与土木工程
导师：	田砾
授予学位：	硕士
授予学位单位：	青岛理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文