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考虑含水率影响的混凝土深水桥墩地震响应研究
| 论文题名： | 考虑含水率影响的混凝土深水桥墩地震响应研究 |
| 关键词： | 含水率变化;饱和混凝土;深水桥墩;动水压力;地震响应;弹性模量;计算;力密度;压力作用;深水桥梁;力的作用;抗震设计;附加质量;动力特性;地震作用;物理力学性能;必要性;有限元模型;混凝土材料;不同方向上 |
| 摘要： | 越来越多深水桥梁的出现,使得深水桥梁的抗震设计成为急需研究的课题。本文主要研究了地震作用下,动水压力与含水率对深水桥墩地震响应的影响及与此影响程度相关的各个因素。 在分析含水率对混凝土物理力学性能的基础上,利用双类孔隙软化夹杂模型计算饱和混凝土的弹性模量与重力密度,利用有限元模型计算得到含水率对水中桥墩地震响应的影响。采用Morison方程的方法,以附加质量形式考虑动水压力的作用,计算得到考虑动水压力作用后深水桥墩的动力特性与地震响应。并在此模型基础上计入含水率变化对混凝土材料力学参数的影响,研究分析了综合考虑含水率与动水压力影响后深水桥墩动力特性与地震响应的变化。 研究表明:(1)随着含水率的提高,混凝土的弹性模量与重力密度均增大。(2)由于饱和混凝土的弹性模量与重力密度得到提高,桥墩刚度变大,考虑含水率影响后桥墩墩项位移减少而墩底内力增大,验证了考虑含水率影响的必要性。(3)在地震作用下,由于动水压力的作用,桥墩的墩顶位移和墩底内力响应均有显著增大。矩形截面形状效应的存在,使动水附加质量对深水桥墩不同方向上地震响应的影响有一定的差别。验证了进行深水桥墩抗震设计时考虑动水压力作用的必要性。(4)综合考虑含水率和动水压力的影响后,深水桥墩地震响的变化并不等于单独考虑两个因素时影响程度的简单叠加。(5)含水率与动水压力对桥墩地震响应的影响程度与计算方向、计算项目、场地类型、墩上质量、水深等因素有关。 |
| 作者： | 高超 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘保东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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