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钢管橡胶混凝土对CFST拱桥抗震性能影响的研究
| 论文题名： | 钢管橡胶混凝土对CFST拱桥抗震性能影响的研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;抗震性能;橡胶混凝土;橡胶掺量 |
| 摘要： | 国内外研究表明，橡胶混凝土是一种延性较强但强度弱于普通混凝土的复合材料，适用于有抗震要求的结构中。为验证橡胶混凝土的抗震性能，本文将其用于钢管混凝土(CFST)拱桥的拱肋中，形成钢管橡胶混凝土(RuCFST)拱桥，研究不同橡胶掺量下拱桥的地震响应情况。 本文以一实际钢管混凝土拱桥为例建立有限元模型，拱肋混凝土中的橡胶含量分别取0％(NC)、5％(RuC5)、10％(RuC10)和15％(RuC15)，首先对该拱桥进行了动力特性分析、模态敏感性分析和模态贡献系数分析。 然后对其进行反应谱分析和非线性动力时程分析。反应谱分析分别计算了拱桥在横向、纵向和竖向地震作用下的响应，并考虑了三个方向同时作用时的组合情况。而非线性动力时程分析则考虑了一致激励和行波效应对拱桥地震反应的影响，通过计算波速为50～2500m/s范围内拱桥拱脚、拱肋1/4和拱顶处的内力与位移，分析了橡胶混凝土作为拱肋混凝土对钢管混凝土拱桥非线性地震反应的影响。最后基于变形-能量的双重破坏准则，研究了该拱桥地震作用下的损伤程度，计算其在加速度峰值为0.2g和0.4g地震作用下的破坏指数DI。 分析结果表明:拱肋混凝土中加入橡胶，拱桥的各阶振型不变，自振频率略降低，主要模态的敏感度和贡献率几乎无影响;拱桥的地震反应减小，钢管在地震中受力增大，而核心橡胶混凝土受力减小;在0.2g和0.4g加速度峰值的地震作用下，拱肋混凝土为RuC5时地震损伤最小，NC次之，为RuC15时损伤最大，即拱肋混凝土橡胶含量为5％时拱桥抗震性能较好。 |
| 作者： | 高明 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王美芹;刘勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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