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双壁钢箱-混凝土组合墩柱拟静力试验研究
| 论文题名： | 双壁钢箱-混凝土组合墩柱拟静力试验研究 |
| 关键词： | 桥梁施工;桥墩结构;拟静力试验;抗震性能;有限元分析;滞回曲线;多维恢复力模型 |
| 摘要： | 桥墩作为桥梁的竖向承力结构，对于抵抗水平地震作用起到了至关重要的作用，因此，研究桥墩的抗震性能对于地震区桥梁的安全非常重要。本文以双薄壁钢箱-混凝土组合墩柱为研究对象，基于双向拟静力试验和非线性有限元方法，研究了不同轴压比、长细比、钢板厚度、宽厚比等参数对于该型桥墩抗震性能的影响，主要工作如下: 1.考虑轴压比、长细比、钢板厚度、宽厚比等影响参数，设计制作了11个双薄壁钢箱-混凝土组合墩模型试件，开展双向拟静力试验研究，考察在水平双向反复荷载作用下，双薄壁钢箱-混凝土组合墩模型的失效机制与破坏模式，以及滞回曲线、骨架曲线、延性及性能退化、耗能能力等。 2.基于ANSYS软件平台，考虑材料和几何非线性，开展水平双向反复荷载作用下，双薄壁钢箱-混凝土组合墩模型的非线性有限元分析，并将有限元分析的结果与试验所得的滞回曲线及骨架曲线进行对比。 3.基于XTRACT软件，分析了双薄壁钢箱-混凝土组合墩柱弯矩—曲率关系，并结合试验所得到的骨架曲线特征值，探索双薄壁钢箱-混凝土组合墩柱的荷载—位移恢复力模型，并将所得的荷载—位移骨架曲线与试验所得骨架曲线进行对比，以验证分析的合理性。 主要结论如下: 1.双向水平荷载作用下，双薄壁钢箱-混凝土组合墩柱的极限荷载和位移要小于单向水平荷载作用下的相应值，最终发生以弯曲破坏为主的延性破坏;轴压比、长细比、钢板厚度、宽厚比等参数对于此类组合墩柱的滞回曲线、骨架曲线、延性及性能退化、耗能能力等指标有不同程度的影响。 2.建立的非线性有限元模型能够预测水平双向荷载作用下双薄壁钢箱-混凝土组合墩柱的抗震性能，其荷载—位移滞回曲线和骨架曲线的计算结果与试验结果较为吻合。 3.考虑轴压比、长细比、截面宽厚比及钢板厚度等参数影响，建立了双壁钢箱-混凝土组合墩柱的双向荷载——位移恢复力模型，该恢复力模型能够反映组合墩柱的实际滞回特性，可为双壁钢箱-混凝土组合桥墩的相关研究提供参考。 |
| 作者： | 徐绰然 |
| 专业： | 土木工程;桥梁工程 |
| 导师： | 宗周红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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