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低配筋率高速铁路桥墩抗震延性分析
| 论文题名： | 低配筋率高速铁路桥墩抗震延性分析 |
| 关键词： | 高速铁路桥墩;抗震性能;延性性能;配筋率;配箍率 |
| 摘要： | 受刚度控制等因素的制约，我国铁路桥墩很多都采用了少配筋的重力式桥墩，包括低配筋率的高速铁路桥墩。这些低配筋率桥墩（配筋率在0.5％以内）很难像公路规范或其他国外规范那样进行延性设计;另一方面，由于铁路桥桥墩截面尺寸大，即使进入塑性，其塑性变形也很小。这就意味着低配筋率铁路桥墩的延性性能如何以及抗震能力需要开展研究。本文研究的主要内容包括: (1)利用有限元分析软件ANSYS建立了高速铁路桥墩的实体模型，与实验数据进行对比，验证了模型的正确性;计算了不同配筋率、配箍率以及剪跨比下桥墩的各项延性性能以及破坏过程，并对结果进行了对比。结果表明:桥墩的滞回曲线均表现出明显的捏拢效应，当配筋率小于0.3％时，桥墩延性性能差，表现为脆性破坏;当配筋率大于0.4％时，桥墩才表现出良好的塑性性能。 (2)分析了剪跨比、纵筋配筋率与配箍率对桥墩各项延性指标的影响。结果表明:纵筋配筋率是影响桥墩延性性能最主要的因素。纵筋配筋率的增加，可以明显提高桥墩的极限位移以及位移延性系数;桥墩的滞回耗能能力也得到明显的增强，还能够有效减缓桥墩刚度退化的速度。剪跨比的增加可以明显提高桥墩的屈服位移，并且对桥墩的极限位移、位移延性系数以及滞回耗能能力有一定的帮助，但不如配筋率的影响作用明显。相比较来说，配箍率对于桥墩的延性性能影响不大。 (3)利用ANSYS建立了一座两跨32m的简支梁桥的有限元模型，并对其在纵桥向进行了动力非线性时程反应分析。得到了不同墩高的桥墩在不同地震波、不同加速度峰值下，桥墩墩顶的位移反应。将得到的墩顶最大位移反应与桥墩纵桥向极限位移进行对比，给出了桥墩在不同加速度峰值下最低配筋率的建议值。并验证了现行高速铁路通用图桥墩的抗震性能。 |
| 作者： | 李霖 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 高日 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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