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1、預(yù)應(yīng)力混凝土橋墩受力性能分析AnalysisofMechanicalPerformanceofPrestressedConcreteBridgePier學(xué)科專業(yè):結(jié)構(gòu)工程作者姓名:王亞龍指導(dǎo)老師:畢繼紅教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一四年十一月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果,也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名:簽字日期:年月日
2、學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名:導(dǎo)師簽名:簽字日期:年月日簽字日期:年月日中文摘要隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,公路橋梁的建設(shè)無(wú)論是設(shè)計(jì)理念還是施工工藝都取得了輝煌成就,各種跨度巨大、造型優(yōu)美的橋梁拔地而起。盡管如此,在橋梁施工過(guò)程中,由于對(duì)橋梁的理解不夠深刻等原因,施工事故時(shí)有發(fā)生,給人民
3、的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)很大損失。近年來(lái)世界各地都發(fā)生了不同規(guī)模的地震,橋梁工程在震害中破壞慘重,特別是橋墩破壞所導(dǎo)致的后果更加嚴(yán)重。所以建造橋梁時(shí)有必要對(duì)橋梁施工階段的受力以及橋墩的抗震性能進(jìn)行計(jì)算分析,確保橋梁的建設(shè)能夠安全順利地進(jìn)行以及在地震來(lái)臨時(shí)不會(huì)發(fā)生破壞。正確選用鋼筋混凝土本構(gòu)關(guān)系模型對(duì)于提高工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析精度十分關(guān)鍵。對(duì)橋墩所用鋼筋混凝土進(jìn)行試驗(yàn)研究,確定與實(shí)際相符的非線性本構(gòu)關(guān)系模型用于橋墩施工階段和抗震性能有限元分析。采用與橋墩相同混凝土制作試件進(jìn)行加載試驗(yàn)。應(yīng)用有限元分析軟件建立鋼筋混凝土試件的三維有限元分析模型,并分別基于不同非線性本構(gòu)關(guān)系模型對(duì)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)
4、值模擬。將試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,確定與試驗(yàn)結(jié)果吻合程度最好的本構(gòu)關(guān)系模型并基于該本構(gòu)關(guān)系模型對(duì)橋墩進(jìn)行施工階段及Pushover抗震性能分析。進(jìn)行橋墩施工階段受力分析時(shí),建立結(jié)構(gòu)的三維有限元模型,然后針對(duì)三個(gè)不利施工工況進(jìn)行數(shù)值分析并針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題提出可以采取的措施。進(jìn)行抗震性能分析時(shí),在順橋方向和橫橋方向水平震度逐級(jí)增大直至結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,根據(jù)不同水平震度時(shí)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)對(duì)橋墩的抗震性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究表明基于擬選用本構(gòu)關(guān)系模型進(jìn)行數(shù)值分析所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合程度較好。橋墩在施工階段的不利工況作用下會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂并向結(jié)構(gòu)內(nèi)部延伸,施工過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際采取適當(dāng)?shù)拇?/p>
5、施。Pushover分析結(jié)果表明,橋墩橫橋方向抗震性能良好,順橋方向抗震性能不能滿足規(guī)范要求,應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)的配筋進(jìn)行調(diào)整以優(yōu)化其抗震性能。通過(guò)以上研究可以確保橋墩施工的安全順利進(jìn)行并能夠保證地震發(fā)生時(shí)不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的破壞,為我國(guó)今后類似工程的建設(shè)提供借鑒。關(guān)鍵詞:混凝土橋墩施工階段本構(gòu)關(guān)系抗震性能PushoverABSTRACTWiththeprogressofeconomicandsocialandthedevelopmentofscienceandtechnology,bridgeconstructionhasmadebrilliantachievements,whetherd
6、esignconceptorconstructiontechniquesandavarietyoflarge-span,beautifulshapebridgeshavebeenbuilt.Nevertheless,duetolackadeepunderstandingofthebridgesandotherreasons,duringpierconstructionprocess,accidentshaveoccurredfrequently,causedgreatlossestothelivesandpropertyofthepeople.Inrecentyears,dif
7、ferentlevelearthquakeshavetakenplacearoundtheworld,bringheavydamagetobridgeprojects,especiallythemoreseriousconsequencescausedbythedamageofthepier.Aboveall,itisnecessarytoanalysesthestressofbridgeduringconstructionphaseandanalyzetheseismicperforman