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动轴力作用下桥墩抗震性能及计算模型研究
| 论文题名： | 动轴力作用下桥墩抗震性能及计算模型研究 |
| 关键词： | 钢筋混凝土桥墩;抗震性能;计算模型;动轴力 |
| 摘要： | 桥墩作为桥梁结构中重要的竖向承重结构及抗侧力构件，其抗震性能将直接影响到桥梁整体的抗震安全。迄今为止，已经有许多学者对常轴力条件下的钢及混凝土桥墩的抗震性能做了大量研究，结果表明，轴力会对桥墩的抗震性能及地震反应产生较显著的影响。但是，考虑动轴力影响的研究目前还较欠缺。为了明确动轴力对桥墩抗震性能及地震反应的影响，本文采用能考虑桥墩轴力变化的纤维模型及传统的集中塑性铰模型对桥墩进行数值分析，主要进行了以下工作： 1)运用集中塑性铰模型和纤维模型，对常轴力作用下钢筋混凝土桥墩地震反应特性进行了数值分析，比较了两种模型计算地震反应的差异，并讨论了轴压比、配筋率、配箍率及塑性铰长度的影响。 2)以一实际钢筋混凝土连续刚构桥为例，分别建立了望性铰模型及纤维模型，考察了连续刚构桥地震中轴力变化的规律，比较了两种模型地震反应结果的差异，并分析了产生差异的原因，通过比较讨论了轴力变化、竖向地震及近场地震对刚构桥墩地震反应的影响，分析了动轴力对不等高刚构桥墩地震反应的影响 3)利用通用有限元分析软件Abaqus建立钢桥墩板壳元模型，进行了常轴力作用下水平单调递增荷载和水平反复荷载分析，讨论了不同轴压比作用下钢桥墩的抗震性能，初步讨论了规则变化轴力对钢桥墩抗震性能的影响。 由此，得出如下主要结论： 1)在恒定的轴力作用下，仅当桥墩进入强非线性时，塑性铰模型和纤维模型墩顶最大位移会产生较大差异，但墩底最大弯矩差异始终很小。 2)动轴力对等高桥墩墩顶最大位移和墩底最大弯矩的影响并不大，但对不等高桥墩地震反应影响较大。因此对不规则的刚构桥进行抗震分析时，应考虑动轴力的影响。 3)动轴力对钢桥墩抗震性能有较大影响，在动轴力作用下，钢桥墩承受水平反复荷载时，墩底滞回曲线正反向不对称，随着轴压比变化范围的增大，不对称程度增大，桥墩在反向加载时的承载力都大于正向加载时的承载力。动轴力对极限压应变有影响，在钢桥墩的抗震分析中需要考虑动轴力的影响。 |
| 作者： | 殷平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 谢旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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