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氯离子腐蚀环境下RC桥墩抗震性能分析
| 论文题名： | 氯离子腐蚀环境下RC桥墩抗震性能分析 |
| 关键词： | 氯离子腐蚀;RC桥墩;抗震性能;耐久性;有限元模型;桥梁结构 |
| 摘要： | 随着桥梁结构服役时间的推移，材料的性能会发生退化，尤其是当结构处于氯离子腐蚀环境下时，钢筋和混凝土劣变的程度会更加严重。作为桥梁下部结构的墩柱一旦发生损伤，将影响到整座桥梁的耐久性和安全性，其预定的抗震性能也将会降低，所以有必要对桥墩进行抗震性能分析。本文在“国家自然科学基金（51278183）—基于时变易损性的山区桥梁合理抗震体系研究”的资助下开展，并结合一典型多跨连续梁桥，考虑氯离子腐蚀环境下的RC桥墩发生材料退化，围绕桥墩的抗震性能研究做了以下工作： （1）介绍了桥梁在地震作用下的破坏形式以及面临的耐久性问题，回顾了氯离子侵蚀研究现状和桥梁结构易损性分析的进展，阐明研究钢筋混凝土桥墩抗震性能的必要性。 （2）详细讲述了氯离子对钢筋的侵蚀机理，总结了氯离子在混凝土中的扩散模型。基于Fick第二定律，分析了影响氯离子扩散模型的重要因素，并参照规范给出了模型主要参数的取值。 （3）采用OpenSees软件建立算例桥梁有限元模型，结合前人研究成果，总结并选择合适的材料退化模型，计算钢筋初始锈蚀时间、锈蚀速率以及钢筋和混凝土的材料退化时变规律。 （4）选择三条常用地震波，分别针对氯离子腐蚀环境下的三种分析工况：仅考虑箍筋锈蚀、仅考虑纵筋锈蚀和同时考虑纵筋箍筋锈蚀，对桥墩进行抗震性能分析，比较各工况下抗震能力和地震响应分析结果，并考虑材料退化时效性的影响。 （5）基于桥梁地震易损性分析原理，选择合适场地类型的100条地震波，对材料退化前后模型进行非线性时程分析，采用传统可靠度法，对三种工况下桥墩建立时效易损性曲线，比较分析桥墩易损性结果。 最后总结了研究的结论，并指出了研究的不足之处以及以后研究发展的方向。 |
| 作者： | 刘守苗 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 李立峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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