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海洋环境下RC圆柱桥墩的抗震性能分析及地震易损性评估
| 论文题名： | 海洋环境下RC圆柱桥墩的抗震性能分析及地震易损性评估 |
| 关键词： | 钢筋混凝土桥墩;氯离子侵蚀;地震易损性;抗震性能;海洋环境 |
| 摘要： | 海洋环境中氯离子对钢筋混凝土的侵蚀直接影响钢筋混凝土桥墩的抗震性能。桥墩柱作为桥梁的重要受力构件，钢筋混凝土桥墩劣化后，在强烈地震作用下更容易出现不同的破坏状态，给人类的生命财产安全造成严重的威胁。随着海洋环境的日益开发和利用，近海桥梁大量修建，为此分析海洋环境下钢筋混凝土桥梁的抗震性能有着重要的意义。本文基于海洋环境中氯离子侵蚀钢筋混凝土规律，运用有限元软件ABAQUS分析桥墩柱不同服役时间点的抗震性能。 (1)阅读国内外氯离子对混凝土的渗透研究现状，以及劣化后钢筋混凝土桥墩的地震易损性研究现状，概括了本文研究的内容以及分析方法。 (2)总结前人关于氯离子渗透不同种类混凝土的大量试验，并考虑海洋环境中干湿循环因素的影响因素，结合菲克第二定律拟合不同实验氯离子在混凝土中渗透扩散系数，确定经验系数m值。运用菲克第二定律求解钢筋混凝土发生初始锈蚀时间概率曲线。 (3)分析墩高对钢筋混凝土桥墩在海洋环境下的抗震能力影响，运用Pushover方法分析不同服役时间点各工况下滞回曲线、荷载—位移骨架曲线，比较各工况下桥墩的水平抗力以及位移延性，以此评价钢筋混凝土桥墩的抗震性能。 (4)运用动力时程分析方法对桥墩柱进行抗震能力分析，考虑纵筋和混凝土劣化、箍筋和混凝土劣化以及纵筋、箍筋和混凝土三种材料共同劣化对桥墩柱的抗震能力。通过在一定地震作用下，分析墩顶水平力、墩顶加速度、墩底弯矩以及墩底反作用力的大小来研究材料劣化对桥墩柱的抗震能力。 (5)基于墩顶漂移率的损伤指标，考虑桥墩柱的材料不确定性以及地震动的不确定性分析钢筋混凝土桥墩的地震易损性。评估桥墩柱在全寿命周期内损伤概率。对16条地震波与8组随机材料参数的组合模型进行IDA分析，得出地震响应数据值，统计分析地震响应数据均值和标准差作为地震需求模型，以此分析不同服役时间点桥墩柱的地震易损性曲线。 |
| 作者： | 孙伟帅 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 赵建锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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