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原文传递高桩承台体系抗震能力研究

论文题名：	高桩承台体系抗震能力研究
关键词：	高桩承台;抗震能力;推倒分析;桥梁工程
摘要：	本文的主要目的，是针对高桩承台体系，探讨其抗震能力改善的可能途径。围绕这个目标，本文主要做了如下工作： 1．介绍了推倒分析方法的基本原理和实施步骤，以及在进行推倒分析前要做的准备工作。 2．在阐述了能力谱方法的基本原理和实施步骤的基础上，比较了五种不同的改进能力谱方法在计算原理和实施步骤上的差异，并对它们的特点进行了剖析。然后，用这五种能力谱方法分别对9个中短周期的梁桥纵桥向的简化模型进行6条地震波下目标位移的估计，并以非线性时程分析结果为标准，比较了这五种方法的计算精度。结果显示，前三个短周期体系方法的误差离散性比较大，周期大于0.65s后的误差基本稳定在±30％以内，使用非弹性反应谱的方法计算结果误差在±30％以内的个数多于对应使用弹性反应谱的方法，此外，精度较好的两条波，对应反应谱加速度峰值较小，且附近加速度变化较平缓。 3．针对高桩承台体系质量主要集中在墩项和承台的特点，近似认为侧向力只分布在这两处地方，然后对该侧向力作用下体系的墩顶位移和基底剪力进行了静力计算，发现在体系一定的情况下基底剪力与墩顶位移的比值同承台处侧向力与墩顶处侧向力的比值呈单调增加的函数关系。接着用4个高桩承台体系的模型，对常见的几种侧向力分布模式作了比较，发现在高阶振型影响较大的情况下，几种模式均低估了承台的惯性力作用。鉴于此，根据前面的静力分析，以及推倒分析能力曲线和时程分析能力曲线均有线弹性段的特点，使两者的弹性段斜率相等，据此确定出一新的侧向力分布模式。然后用一漂浮体系斜拉桥的高桩承台体系的模型对该新模式进行了验证，发现推倒分析结果同时程分析的结果比较吻合。此外，也用能力谱方法对该模型进行了地震位移响应的估计，发现控制点的选取对其结果有较大的影响。 4．从理论上得出了判断塑性铰出现顺序的指标，并利用推倒分析对高桩承台体系抗震能力改善的可能途径进行了探索。发现，若指标小于1，属于桩破坏，有改善必要，通过增大边桩的屈服弯矩可以提高其抗震能力；若指标大于1，属于墩破坏，没改善必要。此外，针对改善的现实可行性，取直径1m的桩为例，通过改变其材料特性、配筋特性，比较屈服弯矩的差异。发现屈服弯矩有较大的提升空间，说明上述改善办法可行，据此提出高桩承台体系抗震能力改善的一般过程。然后以一漂浮体系斜拉桥的高桩承台体系的模型为例，进行具体的改善过程，发现能力有较大的提升。
作者：	杨俊
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	袁万城
授予学位：	硕士
授予学位单位：	同济大学土木工程学院
学位年度：	2007
正文语种：	中文