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低配筋圆端型铁路桥墩的抗震性能研究
| 论文题名： | 低配筋圆端型铁路桥墩的抗震性能研究 |
| 关键词： | 拟静力试验;拟动力试验;桥墩;低配筋;圆端型;抗震;延性;地震响应;滞回曲线;加固 |
| 摘要： | 低配筋混凝土桥墩的变形性能较差,在地震中容易遭到破坏.在中国铁路桥梁中,大量低配筋混凝土桥墩仍在使用和建设,因此探讨此类桥墩在抗震中的损伤破坏和失效机理,对于改进低配筋混凝土桥墩的抗震能力及性能,完善铁路桥梁抗震设计规范,以及对现有的低配筋混凝土桥墩进行抗震评估和加固具有重要的意义.该文对低配筋铁路桥墩的抗震性能进行了以下几个方面的研究工作:(1)阐述了延性抗震的基本概念和基本理论,介绍了一种以线性弯矩比和非线性位移延性比为基础的铁路桥梁二阶段抗震设计方法,并讨论了它与传统延性抗震设计方法的关系.(2)对4个配筋率为0.1﹪和5个配筋率为0.2﹪的大比例尺圆端型桥墩进行了拟静力试验,得到了能够进行延性抗震设计的最低配筋率;对桥墩的滞回特性进行了研究,分析了其延性抗震的能力及其抗震指标的定性和定量性质,研究了桥墩模型参数对其抗震性能的影响;用数值计算结果与试验结果进行了比较,讨论了所得结果的合理性;定性分析了轴压和配筋率对桥墩延性系数的影响;对最低配筋率与混凝土等级的关系进行了计算和讨论.(3)对低配筋大比例尺的圆端型桥墩模型进行了拟动力试验,考察其在实际地震波作用下的响应及破坏,对其抗震能力进行评估,同时得到其在实际地震波作用下的滞回曲线,为低配筋桥墩的抗震设计、评估与加固提供了依据.(4)讨论了桥墩抗震计算中常用的滞回模型,分析了它们的特点和应用范围.对该文得到的桥墩模型滞回曲线和骨架曲线进行了分析,得出了Clough双线性刚度退化模型比较适合于低配筋铁路桥墩的计算,计算结果和试验进行了比较,验证了该结论的可靠性.(5)讨论了低配筋桥墩的地震反应计算,对该文试验的桥墩利用Ansys软件进行了计算,得出了与试验结果相一致的结论.讨论了P~△效应考虑支座位移时桥墩的稳定性问题,得出了计算公式,并得出支座的水平位移对桥墩的稳定性是不利的结论.对桥墩的加固问题进行了讨论,比较了各种加固方法的优缺点,对低配筋铁路桥墩的加固提出了建议. |
| 作者： | 鞠彦忠 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 阎贵平 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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