【摘要】：高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋作為交通運(yùn)輸網(wǎng)中重要的組成部分,其橋墩高度和跨度都已經(jīng)超出了抗震設(shè)計規(guī)范的限值,而且目前進(jìn)行抗震研究的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋,其橋墩主要是鋼筋混凝土薄壁空心墩,對橋墩采用鋼管混凝土格構(gòu)柱的橋梁的抗震研究還比較少,所以開展對這兩種橋墩的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的抗震性能研究和易損性分析是必要的,通過分析計算,采用更有利于高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的抗震性能的橋墩。本文以汾河特大橋為研究對象,首先運(yùn)用OpenSees建立了10 m的主橋橋墩的矮墩模型,采用位移加載的方式研究了薄壁空心墩在縱橋向低周反復(fù)荷載作用下的抗震性能；根據(jù)截面的承載力相同,等效換算得出格構(gòu)墩的橋墩截面,運(yùn)用OpenSees建立了10 m的格構(gòu)柱模型,在不同的軸壓比和不同的綴條連結(jié)方式情況下,與鋼筋混凝土薄壁空心墩做抗震性能的對比,選取抗震性能優(yōu)于鋼筋混凝土空心墩的格構(gòu)墩,對鋼筋混凝土薄壁空心墩進(jìn)行替換。運(yùn)用OpenSees建立汾河特大橋的有限元模型,采用動態(tài)時程分析方法,按規(guī)范要求對汾河特大橋的模型輸入三條峰值加速度調(diào)幅為0.2 g的地震波縱橋向激勵,得出橋梁的響應(yīng)值最大的地震波為E1-Centro波；其次運(yùn)用OpenSees建立主橋橋墩為格構(gòu)柱的橋梁有限元模型,其材料和本構(gòu)關(guān)系,選取E1-Centro波分別對主橋橋墩不同的兩種連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行縱橋向和橫橋向的地震激勵,研究了兩種橋梁的主橋橋墩的地震響應(yīng)情況。運(yùn)用增量動力分析(IDA)的研究方法,依據(jù)FEMA351,定義了橋墩截面的損傷狀態(tài),選取E1-Centro波對主橋橋墩不同的兩種連續(xù)剛構(gòu)橋,進(jìn)了縱橋向的易損性分析,研究了兩種橋梁在不斷增強(qiáng)的地震激勵作用下的抗震性能。
[Abstract]:As an important part of transportation network, the height and span of piers of long-span continuous rigid frame bridges with high piers have exceeded the limit of the seismic design code, and the long-span continuous rigid frame bridges with high piers and long spans have been studied at present. Its piers are mainly reinforced concrete thin-walled hollow piers. Therefore, it is necessary to study the seismic behavior and vulnerability of these two kinds of bridge piers with long span and long span continuous rigid frame bridge. Through the analysis and calculation, the pier is adopted which is more favorable to the seismic performance of the long span continuous rigid frame bridge with high pier and long span. In this paper, Fenhe Bridge is taken as the research object. Firstly, the short pier model of 10 m main bridge pier is established by using OpenSees, and the seismic behavior of thin-walled hollow pier under low cyclic loading of longitudinal bridge is studied by displacement loading method. According to the same bearing capacity of section and equivalent conversion, the section of bridge pier with special lattice pier is obtained by equivalent conversion. The model of lattice column with 10 m is established by using OpenSees. Under different axial compression ratio and different strands connection mode, Compared with reinforced concrete thin-walled hollow pier as seismic performance, the lattice pier whose seismic performance is better than reinforced concrete hollow pier is selected to replace the reinforced concrete thin-walled hollow pier. The finite element model of Fenhe super bridge is established by using OpenSees, and the dynamic time history analysis method is adopted. According to the specifications, three seismic wave longitudinal bridges with peak acceleration amplitude modulation of 0. 2 g are inputted into the model according to the specifications. It is concluded that the seismic wave with the largest response value of the bridge is E1-Centro wave. Secondly, the finite element model of the bridge with lattice column at the pier of the main bridge is established by using OpenSees. The material and constitutive relation of the finite element model of the bridge are established. Two kinds of continuous rigid frame bridges with different piers of the main bridge are subjected to the seismic excitation of longitudinal and transverse direction by E1-Centro wave, respectively. The seismic response of the piers of two main bridges is studied. Using the method of incremental dynamic analysis of (IDA), the damage state of pier section is defined according to FEMA351,. Two kinds of continuous rigid frame bridges with different piers of main bridge are selected by E1-Centro wave, and the vulnerability of longitudinal bridge is analyzed. The seismic behavior of two kinds of bridges under increasing earthquake excitation is studied.
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U442.55;U448.23

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本文編號：2360649