既有桥梁抗震评估及碳纤维加固技术研究

摘要

自1971年美国圣费南多地震爆发以后,结构延性抗震设计的概念在世界范围内广泛受到重视.目前新西兰、日本、美国、欧洲等国家抗震设计都采用延性抗震设计理论.中国抗震设计目前采用89规范,其中的综合影响系数掩盖了桥梁结构对延性的内在要求.实际规范中并没有延性构造保证,加之中国当前设计地震作用相对偏低,更增加了地震破坏的危险性.因此,迫切需要对中国既有桥梁的延性抗震能力进行分析,对不满足延性要求的桥梁进行抗震加固.该文通过研究桥梁延性抗震评估理论与方法,提出桥梁碳纤维加固理论及方法.1、系统回顾桥梁延性抗震设计已有的基本理论.针对延性桥梁,建立构件曲率延性与位移延性、结构整体延性与构件局部延性、桥梁延性与抗弯承载力和桥梁延性与抗剪承载力之间的关系,为抗震评估提供理论依据.2、提出桥梁结构地震作用折减系数的概念.明确影响地震作用折减系数各种因素的性质并加以定量说明,建立地震作用折减系数的简化评估方法.3、研究塑性推倒分析方法的基本原理及实施步骤,建立塑性推倒分析的简化评估方法.4、从约束混凝土概念出发,研究碳纤维约束混凝土的性能;通过理论计算,证实碳纤维约束混凝土具有优异的抗震性能.5、根据以上的评估方法及加固理论,运用三级设防、两次设计原则,开发碳纤维加固钢筋混凝土桥梁的应用程序.6、通过算例分析说明,该文提出的抗震评估方法简单、实用,具有工程应用价值.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一节桥梁结构震害及其主要破坏机理

第二节结构抗震理论及其方法的发展概况

第三节既有桥梁的抗震评估及加固方法

第四节本文的研究内容及研究意义

第一章延性抗震设计理论

第一节桥梁延性概述

第二节钢筋混凝土桥墩的曲率延性

第四节钢筋混凝土桥梁的位移延性与桥墩曲率延性的关系

第一节概述

第二节地震作用折减系数分析法

第三节塑性推倒机构分析法

第一节碳纤维材料的研究及应用

第二节碳纤维布的工程性质

第三节碳纤维加固钢筋混凝土墩柱的理论分析

第四章碳纤维加固钢筋混凝土墩柱程序设计

第一节程序功能设计原理

第二节程序开发

第五章桥梁抗震加固工程示例

第六章总结

第一节研究成果

第二节进一步研究建议

参考文献

致谢