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长期循环车辆水平荷载及地震作用下大纵坡梁桥桩土性能研究
| 论文题名： | 长期循环车辆水平荷载及地震作用下大纵坡梁桥桩土性能研究 |
| 关键词： | 大纵坡梁桥;桩土性能;车辆荷载;地震作用;力学性能 |
| 摘要： | 先简支后连续的连续梁桥是我国西南部山区常采用的桥型，因受到复杂险峻的地势限制，为争取高程该区域中的桥梁一般采用较大的纵坡。这种大纵坡梁桥的动力特性与无纵坡桥梁有所区别。在实际运营过程中，大纵坡梁桥的桩土系统易出现桩顶偏位和桩周土体松动等问题。为探究行驶于桥梁上的车辆所产生的水平荷载对桩体及周围土体的影响，建立桥梁实体有限元模型，分析车辆长期反复加、减速时产生的荷载作用下桩土力学性能变化规律；此外，分别以成桥时刻和长期循环汽车水平荷载作用后两种情况作为初始状态，分析在地震作用下桥梁的动力响应，并对比分析两种情况的计算结果。研究内容主要包括以下几个方面： （1）利用专业有限元软件对某5×20m大纵坡连续梁桥及其下部土体进行数值模拟，考虑桩土间相互作用，并选用弹塑性土体本构模型模拟实际土体的变形情况。 （2分析可能出现在大纵坡梁桥上的汽车水平荷载类型，并对不同影响因素下汽车水平荷载进行计算与确定。在此基础上，采用空间分布的汽车高次循环水平荷载研究大纵坡梁桥力学性能，得到其桩土系统的响应，总结桩身弯矩、轴力、桩侧摩阻力、桩端力及桩顶偏位、桩周土体应变等变化规律；并将结果与无纵坡梁桥进行对比，得到长期循环汽车水平荷载作用时纵坡坡度及各墩高度比值等因素对连续梁桥桩土的影响。 （3）研究在不同地震波作用下大纵坡梁桥桩土系统的响应，并与无纵坡桥梁进行对比，得到地震作用时纵坡及各墩高度比值等因素对连续梁桥桩土系统的影响情况。除单独地震作用外，对长期循环汽车水平荷载和地震荷载先后作用的结果也进行对比分析。 （4）根据两种不同荷载单独作用和叠加作用下大纵坡梁桥桩土系统的响应，得到其力学性能的变化特点及其可能导致的病害类型，提出对应防治建议，为此类桥梁的设计、施工、运营提供一定的参考价值。 |
| 作者： | 何佩琪 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 张柳煜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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