横系梁设置对双柱墩抗震性能的影响分析

摘要

在已建和在建的桥梁结构中，预制T梁和预制小箱梁，以其独特的优势（如施工工期较短，预制工厂的设备先进使其质量有保证，受施工现场环境的影响小等），得到了广泛的应用。与预制梁结构配合使用的下部结构通常采用的是单柱墩、双柱墩以及多柱墩。对于双柱墩与多柱墩，当墩柱超过一定的高度时，一般会在墩柱中设置横系梁，以增加墩柱的整体性与稳定性。然而，横系梁的设置对双柱墩的抗震性能的影响却没有一致的结论，对其研究也比较少。有人认为设置横系梁有助于双柱墩的抗震，因为增加横系梁会增加双柱墩的抗推刚度，提高结构的承载力。有的人认为设置横系梁对双柱墩抗震不利，因为会降低结构的位移延性，而且在地震中，一些桥墩的弯剪破坏就发生在系梁与双柱墩相交的位置。
　　系梁设置对于抗震，是有利还是不利，本文通过SAP2000，进行了双柱墩的Pushover分析。本文采用纤维单元模型对结构的抗力、位移延性、内力等进行了分析，以探讨系梁设置对双柱墩抗震性能的影响和系梁的合理设置方案。本文具体进行了如下的计算分析:
　　①对比有系梁与无系梁双柱墩，分析系梁的设置将对双柱墩的承载力、位移延性、内力等产生怎样的影响。横系梁的合理截面尺寸的异同。
　　②在双柱墩墩中设置一道系梁，改变系梁设置的位置。寻找一道系梁设置的合理位置。
　　③在双柱墩墩中设置一道系梁，改变系梁的截面尺寸，得出一道系梁的合理截面尺寸。
　　④在墩柱中设置两道横系梁，改变系梁的截面尺寸，探讨系梁的合理截面尺寸。并讨论设置一道与两道横系梁的合理截面尺寸的异同。
　　⑤通过比较不设横系梁、设置一道横系梁、设置两道横系梁的双柱墩模型计算结果，讨论系梁设置道数对双柱墩抗震性能的影响。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 双柱式桥墩在桥梁中的运用

1．1．1 柱式墩在工程中的运用

1．1．2 抗震研究的必要性

1．2 系梁对双柱墩抗震性能的影响及研究现状

1．2．1 桥墩在地震中的破坏

1．2．2 系梁设置的研究现状

1．3 本文研究意义

1．4 本文完成主要工作

1．5 本文的创新点

第二章 静力弹塑性Pushover分析方法概述

2．1 静力弹塑性分析方法的基本原理

2．2 静力弹塑性分析方法的主要内容

2．2．1 Pushover分析方法

2．2．2 能力谱法

2．3 静力弹塑性分析方法的基本假定及步骤

2．4 静力弹塑性分析方法侧向加载模式

2．4．1 常用的侧向力加载模式

2．4．2 本文采用的侧向加载模式

第三章 SAP2000中Pushover分析方法概述

3．1 集中塑性铰模型

3．2 纤维单元模型

3．3 集中塑性铰模型与纤维模型对比

3．4 等效塑性铰长度的确定

3．5 材料本构关系

3．5．1 约束混凝土的本构模型

3．5．2 钢筋的本构模型

第四章 双柱墩模型设计与结果分析

4．1 引言

4．2 计算模型截面与材料参数

4．2．1 桥墩的截面与材料参数

4．2．2 盖梁截面与材料参数

4．2．3 系梁的截面与材料参数

4．3 计算模型的设定与结果分析

4．3．1 设置横系梁对双柱墩的影响分析

4．3．2 系梁设置位置的改变对双柱墩的影响

4．3．3 系梁刚度的改变对双柱墩的影响

4．3．4 轴压比改变对系梁截面尺寸取值的影响

4．3．5 双柱墩刚度改变对系梁截面尺寸取值的影响

4．3．6 设置两道系梁对系梁截面尺寸取值的影响

4．3．7 系梁设置道数对双柱墩抗震性能的影响

4．4 结论

第五章 结论和展望

5．1 本文主要结论

5．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果