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原文传递钢筋混凝土桥梁弹塑性抗震分析方法研究

论文题名：	钢筋混凝土桥梁弹塑性抗震分析方法研究
关键词：	钢筋混凝土桥梁;结构弹塑性;抗震分析;有限元分析
摘要：	地震是地球上一种常见而且破坏力巨大的自然灾害。当地震发生时它会释放大量的能量因而造成地面构筑物和各种设施的破坏，严重影响国民经济和人们正常的日常生活。当今社会经济迅猛发展、科学技术的进步扶摇直上，纵观世界各国，大量的人口都分布在发达的城市里。而桥梁结构是城市发展的生命线，一旦桥梁在地震中发生破坏，产生的后果不堪设想。　　在地震荷载作用下，桥梁墩柱多数情况都已经进入弹塑性阶段，所以研究桥梁结构的非线性行为很有必要。桥梁结构的弹塑性分析也是近些年国内外专家学者研究的一大热点问题。目前对于非线性梁柱单元的研究基本是遵循理论和数值模型结合的方法进行分析。虽然研究桥梁结构弹塑性分析方法多种多样，但是围绕梁—柱弹塑性有限元分析理论仍然是研究结构弹塑性分析方法的核心。国内外针对结构弹塑性抗震分析方法的研究主要是基于集中塑性铰的非线性梁—柱单元以及纤维梁—柱单元的钢筋混凝土弹塑性算法两个方面。　　虽然围绕基于集中塑性铰的非线性梁柱单元和钢筋混土纤维梁柱单元已有大量的深入研究，而且很多国家还发展了许多关于桥梁弹塑性抗震分析的简化计算方法。但是迄今为止，还没有研究分析过这些算法之间对桥梁弹塑性抗震计算结果的影响以及差异。对于桥梁的抗震性能评价方法有基于Pushover的能力谱法和动力时程分析法，但也很少有研究比较两种方法的异同。　　本课题结合国内外相关研究的现状，通过大量仿真计算对普通钢筋混凝土桥梁的弹塑性抗震分析方法进行了对比分析。本课题采用有限元软件Midas/Civil首先通过静力非线性分析方法（即pushover)系统地对影响RC桥墩抗震性能的各主要参数进行对比分析。接着通过建立RC全桥的集中塑性铰模型、纤维单元模型与等效线弹性分析方法进行对比分析，总结三种方法各自的特点及差异。最后对比RC双柱墩集中塑性铰模型和纤维单元模型对抗震性能点各参数值的影响。以及进行基于Pushover的能力谱法和非线性动力时程法的RC双柱墩抗震性能评价对比分析。本课题研究的几部分主要内容总结如下: 　　①本文通过查阅大量资料，尤其是近三十多年来的桥梁震害资料，介绍了本课题的研究背景，国内外研究现状，同时说明本文的研究意义和主要内容; 　　②从地震需求和结构耗能能力的角度分别总结了桥梁结构地震响应的分析方法，并引出桥梁结构延性的概念; 　　③采用有限元软件Midas/Civil通过静力非线性分析方法系统地对RC桥墩的抗震性能和延性水平进行分析研究，讨论其各主要参数对RC桥墩抗震性能和延性水平的影响; 　　④建立RC桥墩的规则桥全桥模型，分别考虑RC桥墩的集中塑性铰模型、纤维单元模型和等效线弹性分析方法，引入IDA分析法来对桥梁抗震性能进行对比分析; 　　⑤建立RC桥墩的连续弯梁桥的集中塑性铰模型和纤维单元模型，验证等效线弹性方法对于非规则桥梁的抗震设计计算的适用性; 　　⑥最后对比RC双柱墩集中塑性铰模型和纤维单元模型对抗震性能点各参数值的影响。以及进行基于Pushover的能力谱法和非线性动力时程法的RC双柱墩结构抗震性能评价的对比分析。
作者：	何圣
专业：	土木工程；桥梁与隧道工程
导师：	张力;唐光武
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文