考虑桩—土相互作用的桩基础桥墩抗震性能研究

发布时间：2019-07-18 08:34

【摘要】：在我国铁路桥梁上广泛使用着少筋混凝土重力式桥墩，研究其抗震性能十分重要。目前，，大多数桥墩抗震研究只针对墩身本身，没有考虑桩-土相互作用体系对墩身的影响。本文针对我国铁路桥梁重力式桥墩抗震分析方法以及桩-土-结构共同作用在工程应用中存在的问题，以某客运专线的桥墩为背景，采用缩尺模型试验与数值模拟相结合的方法研究了考虑桩-土相互作用后桥墩的抗震性能。本文所做工作主要包括以下几个方面： (1)分析了桥梁震害的原因，总结了桩-土-结构相互作用体系和拟静力试验的国内外研究现状。 (2)通过在室内对缩尺比例为1:8的模型桥墩进行拟静力试验，得出了桩基础桥墩在低周反复荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、强度特性以及刚度特性。分析了低承台桩基础的破坏机理。 (3)参考日本规范确定了地基土抗力双线性计算模型。采用Ucfyber程序计算了试验模型桥墩截面的弯矩-曲率关系，建立了考虑钢筋、混凝土的材料非线性以及地基土非线性的整体有限元分析模型。 (4)采用Pushover分析方法，对试验模型桥墩进行了推倒分析，得到了模型桥墩水平力-位移关系的骨架曲线，并将该骨架曲线与模型试验得到的骨架曲线进行了比较。同时通过数值分析结果与试验过程中桥墩破坏现象的对比，分析了桩基础桥墩的破坏机理。 (5)采用数值模拟方法对原型桥墩进行了Pushover分析，得到了原型桥墩的能力曲线。基于等效阻尼比得到原型桥墩的弹塑性需求谱曲线，用能力谱分析方法评估了桩-土相互作用下桩基础桥墩的抗震性能。结果表明原型桥墩能够抵御地震加速度小于0.15g时的地震。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U442.55

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本文编号：2515763