非規(guī)則高墩橋梁抗震設(shè)計理論研究.pdf

1、本文結(jié)合我國西部山區(qū)高墩橋梁的結(jié)構(gòu)特點，對非規(guī)則高墩橋梁抗震設(shè)計理論及設(shè)計方法進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，試圖揭示非規(guī)則高墩橋梁在地震作用下結(jié)構(gòu)需求和能力的復(fù)雜性。主要做了以下幾部分工作： (1)在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對橋梁抗震設(shè)計理論、抗震設(shè)計性能指標(biāo)體系、位移延性能力計算方法、高墩橋梁抗震分析方法等方面的發(fā)展研究現(xiàn)狀進(jìn)行了系統(tǒng)的回顧與總結(jié)。 (2)采用彈塑性梁柱單元和彈塑性纖維梁柱單元分別建立墩柱的兩種計算模型，深入討

2、論了墩柱在地震作用下，塑性鉸形成、塑性區(qū)擴(kuò)展以及塑性轉(zhuǎn)角、墩頊位移等結(jié)構(gòu)地震需求，針對彈塑性梁柱單元模型中不同單元劃分?jǐn)?shù)量對墩柱地震需求的影響進(jìn)行了比較分析。在此基礎(chǔ)上，探討了兩種計算模型在墩柱地震需求計算時的適用性。 (3)將增量動力分析應(yīng)用于墩柱位移延性能力的計算，采用靜力推倒分析方法和增量動力分析方法研究了不同墩高墩柱的破壞過程和位移延性系數(shù)，分析了地震荷載頻譜特性、高階振型、墩身質(zhì)量效應(yīng)、材料非線性水平等因素對單墩位移延

3、性能力的影響，證明了增量動力分析作為一種求解墩柱位移延性能力方法的可行性和可靠性，最后對高墩位移延性能力計算方法、合理的性能指標(biāo)和力學(xué)意義進(jìn)行了討論。 (4)采用三種不同墩高、不同結(jié)構(gòu)形式的橋梁結(jié)構(gòu)計算模型，以結(jié)構(gòu)振型質(zhì)量參與系數(shù)為參考量，分別采用靜力推倒分析方法和增量動力分析方法沿其橫橋向或縱橋向計算結(jié)構(gòu)屈服位移和極限位移。通過兩種方法計算結(jié)果的比較，討論了不同結(jié)構(gòu)形式橋梁的損傷破壞過程，以及墩身質(zhì)量和高階振型參與對非規(guī)則高墩