鋼筋混凝土橋梁彈塑性抗震分析方法研究.pdf

1、地震是地球上一種常見(jiàn)而且破壞力巨大的自然災(zāi)害。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)它會(huì)釋放大量的能量因而造成地面構(gòu)筑物和各種設(shè)施的破壞，嚴(yán)重影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們正常的日常生活。當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步扶搖直上，縱觀世界各國(guó)，大量的人口都分布在發(fā)達(dá)的城市里。而橋梁結(jié)構(gòu)是城市發(fā)展的生命線，一旦橋梁在地震中發(fā)生破壞，產(chǎn)生的后果不堪設(shè)想。
　　在地震荷載作用下，橋梁墩柱多數(shù)情況都已經(jīng)進(jìn)入彈塑性階段，所以研究橋梁結(jié)構(gòu)的非線性行為很有必要。橋梁結(jié)構(gòu)的彈塑性

2、分析也是近些年國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者研究的一大熱點(diǎn)問(wèn)題。目前對(duì)于非線性梁柱單元的研究基本是遵循理論和數(shù)值模型結(jié)合的方法進(jìn)行分析。雖然研究橋梁結(jié)構(gòu)彈塑性分析方法多種多樣，但是圍繞梁—柱彈塑性有限元分析理論仍然是研究結(jié)構(gòu)彈塑性分析方法的核心。國(guó)內(nèi)外針對(duì)結(jié)構(gòu)彈塑性抗震分析方法的研究主要是基于集中塑性鉸的非線性梁—柱單元以及纖維梁—柱單元的鋼筋混凝土彈塑性算法兩個(gè)方面。
　　雖然圍繞基于集中塑性鉸的非線性梁柱單元和鋼筋混土纖維梁柱單元已有大量的深

3、入研究，而且很多國(guó)家還發(fā)展了許多關(guān)于橋梁彈塑性抗震分析的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。但是迄今為止，還沒(méi)有研究分析過(guò)這些算法之間對(duì)橋梁彈塑性抗震計(jì)算結(jié)果的影響以及差異。對(duì)于橋梁的抗震性能評(píng)價(jià)方法有基于Pushover的能力譜法和動(dòng)力時(shí)程分析法，但也很少有研究比較兩種方法的異同。
　　本課題結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的現(xiàn)狀，通過(guò)大量仿真計(jì)算對(duì)普通鋼筋混凝土橋梁的彈塑性抗震分析方法進(jìn)行了對(duì)比分析。本課題采用有限元軟件Midas/Civil首先通過(guò)靜力非線性分

4、析方法（即pushover)系統(tǒng)地對(duì)影響RC橋墩抗震性能的各主要參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。接著通過(guò)建立RC全橋的集中塑性鉸模型、纖維單元模型與等效線彈性分析方法進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)三種方法各自的特點(diǎn)及差異。最后對(duì)比RC雙柱墩集中塑性鉸模型和纖維單元模型對(duì)抗震性能點(diǎn)各參數(shù)值的影響。以及進(jìn)行基于Pushover的能力譜法和非線性動(dòng)力時(shí)程法的RC雙柱墩抗震性能評(píng)價(jià)對(duì)比分析。本課題研究的幾部分主要內(nèi)容總結(jié)如下:
　?、俦疚耐ㄟ^(guò)查閱大量資料，尤其是近

5、三十多年來(lái)的橋梁震害資料，介紹了本課題的研究背景，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，同時(shí)說(shuō)明本文的研究意義和主要內(nèi)容;
　?、趶牡卣鹦枨蠛徒Y(jié)構(gòu)耗能能力的角度分別總結(jié)了橋梁結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的分析方法，并引出橋梁結(jié)構(gòu)延性的概念;
　?、鄄捎糜邢拊浖﨧idas/Civil通過(guò)靜力非線性分析方法系統(tǒng)地對(duì)RC橋墩的抗震性能和延性水平進(jìn)行分析研究，討論其各主要參數(shù)對(duì)RC橋墩抗震性能和延性水平的影響;
　?、芙C橋墩的規(guī)則橋全橋模型，分別考慮RC橋