高墩大跨桥梁结构非线性地震行为及基于位移的抗震设计方法

摘要

该文重点研究了高墩桥梁结构空间弹塑性地震响应动力时程分析和能力谱方法,并研究了多自由度桥梁结构基于位移的抗震设计方法,主要工作如下:一、将双轴弯曲塑性模型简化为两个独立的考虑双轴耦合效应的以弯曲为主的Takeda退化三线性单轴恢复力模型.二、提出了一种简化的非线性静力计算方法,用于计算高桥墩在地震荷载作用下的横向位移.三、在高桥墩应用非线性平面静力简化分析方法的基础上,发展了一种空间弹塑性静力分析的简化方法,该方法考虑了双向弯曲的耦合效应,可用于研究双向地震作用下高桥墩的受力.四、在Kowalsky等提出的基于位移的单自由度系抗震设计方法的基础上,对单柱式桥墩基于位移的抗震设计方法进行了研究.五、在Calvi等提出的用等效单自由度体系方法进行多自由度系桥梁结构基于位移的抗震设计理论的基础上,研究了上部结构与桥墩之间相对刚度的变化对不规则桥梁结构横向模态形状和模态质量分布的影响.提出了考虑高阶模态影响的多自由度系桥梁结构基于位移的抗震设计方法,给出了多模态等效体系等效阻尼的计算公式.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1问题的提出

1.2已有的研究基础

1.3本文主要研究工作及内容安排

参考文献

第二章高墩桥梁结构空间弹塑性地震响应分析

2.1前言

2.2单轴恢复力模型

2.3双轴恢复力模型

2.4分析过程

2.5弹塑性地震响应时程分析实例

2.6小结

参考文献

第三章高桥墩能力谱分析方法

3.1引言

3.2空心圆端型钢筋混凝土桥墩截面特性

3.3一种简化的非线性静力分析方法

3.4用能力谱方法计算高桥墩地震响应

3.5小结

参考文献

第四章双向地震作用下高桥墩的能力谱法

4.1引言

4.2常用的简化方法

4.3钢筋混凝土桥墩截面双向受弯特性

4.4高桥墩双向受力简化分析

4.5双向地震作用下高桥墩的能力谱分析

4.6 小结

参考文献

第五章多自由度系桥梁结构基于位移的抗震设计方法研究

5.1引言

5.2延性能力设计

5.3单柱式桥墩基于位移的结构设计方法

5.4基于位移设计的等效单自由度替代模型设计方法

5.5考虑多模态的基于位移的抗震设计方法

5.6小结

参考文献

第六章总结与展望

6.1研究工作总结

6.2展望

致谢

攻读博士学位期间撰写及已发表的学术论文及科研情况