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原文传递地震作用下中小跨径梁式桥墩梁最小搭接长度研究

论文题名：	地震作用下中小跨径梁式桥墩梁最小搭接长度研究
关键词：	梁式桥;墩梁结构;最小搭接长度;地震作用
摘要：	桥梁震害调查表明，在众多地震引发的桥梁灾害中，落梁是经常发生又最为严重的灾害之一。近年来，国内外开展了大量关于防止桥梁落梁的研究，提出了许多防落梁装置并建立防落梁系统。墩梁最小搭接长度作为防落梁系统中第一道，也是最基本的保护措施，已写入中国2008版《公路桥梁抗震设计细则》和正在修订的《公路桥梁抗震设计规范》（报批稿）中。但目前规范更多的是参考和借鉴国外的相关研究成果，国内的研究工作还不够充分。　　本文针对《公路桥梁抗震设计规范》修订的需求，对梁式桥墩梁最小搭接长度计算展开研究。主要研究内容如下: 　　根据中国桥梁落梁震害的具体情况，结合规范规定，考虑不同墩高、跨径、联长等几个因素（对于斜交桥和曲线桥，还应考虑斜交角和圆心角）对梁式桥墩梁相对位移的影响，按均匀试验设计方法设计计算方案，对中外桥梁抗震设计规范中的墩梁最小搭接长度计算公式取值进行了对比分析;采用SAP2000软件建立有限元模型，采用单因素控制，分析该因素取值变化对墩梁相对位移的影响;运用最小二乘法原理，根据有限元计算结果，经多元线性回归分析，拟合出连续梁桥墩梁最小搭接长度计算公式，并验证了拟合公式对于简支梁桥的适用性。　　研究结果表明，无论是简支梁桥还是连续梁桥，美国AASHTO规范计算所得的墩梁最小搭接长度值最小，日本和中国规范值安全储备较高;美国加州规范1999版公式由于墩高项的分项系数很大，对于墩高超过20m的桥梁，其墩梁最小搭接长度明显偏大;对于曲线梁桥，仅日本和中国规范中有规定，且墩梁最小搭接长度主要受中心角影响，受墩高、跨径（联长）的影响不大。　　墩梁相对位移值随着跨径、墩高、联长的增大而增大，且墩高是最主要影响因素，其次是联长，最后是跨径。同一墩高水平下，等跨布置与不等跨布置在联长为同一量级时，其墩梁相对位移值差距不明显。对于8度区Ⅱ类场地，高低墩布置（不等墩高）组合下，对于平均墩高不超过40m的桥梁，规范给出的墩梁最小搭接长度值基本满足要求，但对于更高烈度区，且场地条件更差的情况，抗震设防应单独考虑。等墩高布置时，其平均墩高达到了50m级时，其墩梁相对位移值要明显小于不等高桥梁同墩高级别的墩梁相对位移值。因此，桥梁结构的墩柱应尽量采用等墩高设计，或者不同墩柱高差尽量不要太大。　　拟合公式值考虑了不同地震烈度的影响，对于不同的抗震设防烈度要乘以不同的比例系数，较好地反应了计算结果随地震烈度逐步增大这一规律，考虑更细致。但对于高烈度区，拟合公式值存在不合理情况，因此对于高烈度区，仅从抗震措施设计来设防已不能满足要求，建议采取减隔震措施或其他限位装置。分析还表明:将《公路桥梁抗震设计规范》（报批稿）中墩梁最小搭接长度公式值作为梁式桥抗震措施设计是合适的。　　本文的研究成果对于抗震措施设计，指导工程应用有一定的参考价值。
作者：	李言
专业：	土木工程；桥梁与隧道工程
导师：	唐光武;耿波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文