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基于BouC-Wen本构对桥墩滞回参数识别的研究
| 论文题名： | 基于BouC-Wen本构对桥墩滞回参数识别的研究 |
| 关键词： | 滞回曲线;参数识别;桥梁抗震设计;桥墩 |
| 摘要： | 桥梁抗震设计主要分两个思路:减隔震抗震设计和延性抗震设计。减隔震装置能够通过自身耗能，保护结构，更换方便，成本较低:对于高墩等减隔震装置效果不明显的非常规桥梁结构，延性抗震体系依然能收到很好的效果:对于支座处易产生反方向力，基层土不稳定或者是软士层地区，采用减隔震抗震体系效果不明显，延性抗震体系效果较好。延性体系中极为重要的一个环节就是研究墩柱的耗能性能。 以某四跨混凝土连续梁桥中跨桥墩为原型，本文建立Opensees数值计算模型，并按照1∶2.5的比例浇筑混凝土桥墩，做低周往复试验。以Bouc-Wen本构为参数识别的基础，通过对桥墩滞回特性的研究来描述桥梁的抗震性能。本文研究重点如下: (1)基于原有对结构滞回特性研究的片而性，本文引用光滑恢复力本构模型。以Opensees有限元软件为数值模拟平台，从桥梁延性抗震设计的角度分析结构抗震性能。引入Bouc-Wen本构模型，分析该本构各个控制参数的取值对整个滞回环所带来的影响，进而分析各参数在滞回曲线形状控制中的作用。整个过程通过在有限元分析软件Opensees中通过控制其他参数不变，改变其中一个参数的办法来分析其变化过程。 (2)应用Opensees有限元软件建立某四跨钢筋混凝土连续梁桥模型，选择中间墩柱部分做低周往复试验，绘制出中间跨墩柱的墩顶力-位移曲线。再基于Bouc-Wen本构模型，采用遗传算法识别出原有力-位移滞回曲线的滞回特性参数。将所识别的参数带入原有数值模型中，得到新的识别曲线，把两曲线放置于同一图幅中，对比两滞回环吻合度。 (3)结构滞回特性是结构自身本质属性，不因外界荷载产生改变。本文改变加载制度，同样得到低周往复试验分析曲线。再将规则一下曲线的参数识别结果带入规则二加载条件下，得到新的识别曲线，再把识别曲线与初始曲线放同一图幅试比较，再次比较滞回环的吻合度。 (4)对物理试验中桥墩做低周往复，分别取出其弹性阶段、峰值阶段、承载力下降阶段以及破坏阶段，并识别各阶段滞回参数，分析各个参数在滞回曲线中的影响。 (5)将Bouc-Wen本构模型引入物理试验，本文对桥墩在往复荷载作用下的滞回曲线进行参数识别，得出桥墩的滞回曲线形状控制参数即反应该桥墩物理模型真实的材料本构。通过作动器给相同模型施加一个地震作用，得到物理试验的滞回环。把同样的地震波与低周往复试验中的识别参数带入到数值模拟的桥墩模型中去，得到识别参数的数值模拟曲线。两条曲线进行最大承载力及曲线形状的对比，分析其特点。 |
| 作者： | 王琪 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 田石柱 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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