學科專業(yè)：橋梁與隧道工程
授予學位：工學碩士
學位授予單位：重慶交通大學
學位年度： 2010年
橋梁結構是交通路網(wǎng)的重要組成部分，認識橋梁在地震過程中的抗震性能是極其重要的。尤其在震后救災時，橋梁更是生命線緊急通行能力的關鍵環(huán)節(jié)。盡管其他橋梁構件的損壞可能帶來經(jīng)濟上的損失和生命安全的威脅，而鋼筋混凝土橋墩則通常是橋梁結構中最易受損的構件，橋墩的破壞可能導致災難性的后果。
近幾十年的橋梁震害促進了橋梁抗震技術的快速發(fā)展，世界上主要的橋梁抗震規(guī)范己采用延性設計，基于性態(tài)的抗震設計方法成為目前的研究熱點和發(fā)展趨勢。對橋墩非線性地震響應、破壞機理的深入了解和把握是橋梁性態(tài)設計的關鍵所在。
本文的研究目的是對鋼筋混凝土橋墩在地震荷載作用下的抗震性能、延性破壞機理進行系統(tǒng)、深入的研究，并建立可靠、有效的鋼筋混凝土橋墩擬靜力試驗有限元數(shù)值分析模型，為保證我國橋梁抗震安全提供必要的試驗基礎和理論依據(jù)，并為我國橋梁抗震規(guī)范的修編提供重要支撐。論文首先以廣泛、深入的文獻調研為基礎，初步確定影響橋墩延性性能的因素；其次，通過橋墩擬靜力正交試驗對影響橋墩延性性能的因素進行驗證及相關分析，進而確定影響等效塑性鉸長度及等效剛度的因素；然后，針對國內(nèi)配筋情況，結合已有的試驗研究及美國、日本的墩柱性能數(shù)據(jù)庫試驗數(shù)據(jù)，回歸橋墩等效塑性鉸長度及等效剛度計算公式；最后，建立相應的OpenSees數(shù)值模型，對提出的橋墩塑性鉸長度及等效剛度計算公式進行數(shù)值上的驗證。論文的主要工作、認識及結果(結論)如下：
①以文獻調研為基礎，從幾何特征、配筋情況、材料特性以及荷載作用等方面總結了影響橋墩延性性能的因素；
②進行了較系統(tǒng)的三水平、四因素(墩高三、軸壓比P／A2．尼’、縱筋直徑磊、配箍率,oh)橋墩擬靜力正交試驗方案設計及試驗研究；
③從橋墩強度特性、延性能力等方面對試驗結果進行了評估，并系統(tǒng)地分析剪跨比、軸壓比以及縱筋率等對橋墩抗震性態(tài)、延性破壞機理的影響；
④在現(xiàn)有塑性鉸長度、等效剛度計算公式評估及影響因子分析的基礎上，提出了鋼筋混凝土橋墩塑性鉸長度及整體等效剛度計算公式；
⑤建立了有效的橋墩擬靜力試驗OpenSees纖維單元模型，從數(shù)值上驗證了所提出的塑性鉸長度及整體等效剛度計算公式的可靠性。