多年冻土区桥墩抗震性能研究

多年冻土区桥墩抗震性能研究

一、多年冻土区桥墩抗震性能研究(论文文献综述)

管嘉达,陈兴冲,张熙胤[1](2022)在《特殊复杂场地条件下桥梁结构地震易损性研究现状及发展趋势分析》文中进行了进一步梳理考虑到桥梁地震易损性分析中场地条件影响的不确定性,本文主要针对流水冲刷环境、可液化场地、近断层场地、氯盐侵蚀环境和冻土场地等特殊复杂场地条件对桥梁结构地震易损性的影响特征和机理进行了总结归纳,并提出了尚待进一步研究的关键问题。结果表明:特殊场地地震响应的复杂性和桥梁结构的特殊性相叠加,给复杂场地条件下桥梁的抗震性能评估带来了极大的挑战。在对特殊场地条件下的桥梁结构进行易损性分析时,综合考虑多个地震动强度指标和损伤指标可以更好地表征地震动输入和结构的损伤状态。因此,如何科学地衡量各种不确定性因素的影响,继而提出合理的等效简化分析模型,并建立考虑场地效应的桥梁系统易损性曲线有待进一步研究。此外,考虑结构全寿命周期和气候变化背景,从概率角度评估特殊复杂场地条件下桥梁的抗震性能,对既有桥梁的改造和新桥的设计具有重要的指导意义。

杨晨吟[2](2021)在《考虑桩—土相互作用的高桩承台桥墩抗震性能研究》文中认为高桩承台基础在深水大跨及特殊地质条件下(例如西部多年冻土地区)的桥梁工程中应用较为广泛。高桩承台基础桥墩在地震中的破坏机理与低桩承台基础桥墩具有显着差异,同时桩基础裸露部分也是整个桥梁结构中的抗震薄弱区。本文以我国西部地区铁路桥梁中采用的高桩承台基础桥墩为研究对象,采用拟静力模型试验和数值模拟相结合的方法,系统研究了考虑桩-土相互作用下高桩承台基础桥墩的地震破坏机理以及抗震性能的主要影响因素,主要研究内容如下:(1)基于原型桥梁,设计制作了1/8缩尺比例模型桩基础桥墩,通过拟静力模型试验研究了铁路高桩承台桥墩在水平往复荷载作用下的破坏机理、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力以及桩基础周围土层的应力分布规律。结果表明:在桩-土-桥墩体系中,非线性主要来源于桩基和土体,土体先于桩基开裂,桩身裂缝开展区域集中于桩土交界面下1.5~2倍桩径处。加载过程中桩土接触面分离导致滞回曲线出现“捏缩”现象,桩身最大应力集中在桩土交界面下2倍桩径处,交界面5倍桩径及以下部分应力基本为零。(2)对岩土工程中几种常见本构模型进行了介绍,包括线弹性模型、多孔介质弹性模型、Mohr-Coulomb模型、推广的Drucker-Prager模型、修正的Drucker-Prager帽盖模型和剑桥模型,通过对比分析典型的土体本构模型基本理论,确定本文数值模拟分析中选取的本构模型为摩尔-库伦模型。(3)利用ABAQUS软件建立了高桩承台基础桥墩的有限元分析模型,通过与拟静力试验结果对比验证了有限元模型的正确性。通过Pushover分析方法,进一步分析了桩身应力及位移分布规律。(4)考虑冻土区高桩承台基础桥墩的抗震性能特殊性,通过有限元方法分析了负温、冻土层厚度、冻融循环次数等因素对高桩承台基础桥墩抗震性能的影响。结果表明:冻土层厚度的增加、温度的降低均会导致结构体系承载力提高,结构的变形能力随着冻土层厚度增加、温度升高而提高。冻融循环次数在前期对土体力学性质影响较大,随循环次数的增多,影响逐渐减小。

李浩然[3](2021)在《铁路桥梁重力式桥墩挖井基础拟静力试验研究》文中认为近年来我国高铁桥梁建设发展迅速,挖井基础桥墩在铁路桥梁中得到了越来越多的应用。挖井基础是一种借助人工或机械直壁开挖,待基坑开挖完毕后,采用混凝土直接浇筑而成的桥梁基础结构。本文通过对现有挖井基础应用的文献查阅,总结挖井基础的结构特点,以及这种刚性基础的震害特点;同时根据铁路桥梁挖井基础桥墩的结构特性,进行模型的设计与制作。基于拟静力试验和有限元分析,研究了基础深宽比为1:0.67的挖井基础桥墩模型的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力和刚度退化等抗震性能指标,并通过有限元分析研究了不同参数影响下挖井基础桥墩的抗震性能。本文的主要研究工作如下:(1)通过阅读相关文献,整理并总结国内外对桥梁基础抗震研究的发展及现状。发在国内外抗震研究中,更多侧重于混凝土结构抗震性能的试验研究;对结构与土之间关系的研究主要侧重于群桩效应分析;关于挖井基础的针对性研究文献都较为久远。(2)通过查阅挖井基础的实际应用的文献,发现并总结对现有挖井基础桥墩研究的不足。许多地震资料中都有关于挖井基础的震害记录,但是对于此结构的研究,有许多文献仅介绍了其在实际工程中的应用,针对挖井基础抗震性能的研究相对滞后。(3)本文以某铁路桥梁重力式桥墩挖井基础为原型,设计并制作挖井基础桥墩试验模型研究其抗震性能。根据试验室内现场条件确定模型缩尺比为1:8,基础深宽比为1:0.67。(4)对挖井基础桥墩模型进行拟静力试验,记录试验过程中桥墩模型的破坏现象;处理并分析滞回、骨架曲线等试验数据,得到挖井基础桥墩模型的耗能能力、刚度等各项抗震能力指标。(5)运用ABAQUS有限元软件进行建模计算,得出在与试验相同的加载制度下挖井基础桥墩的地震响应,将得到的计算结果与拟静力试验结果进行对比,从而验证模型的计算结果是否合理与准确。在此基础上,采用正确的数值模型,对铁路重力式桥墩挖井基础模型进行了墩高、基础深宽比、配筋率以及上部结构质量四项参数分析;同时建立相同场地工况下的桩基础桥墩数值模型,对比在相同加载制度下,挖井基础桥墩与桩基础桥墩的抗震性能。

王万平,张熙胤,陈兴冲,王义,于生生[4](2020)在《考虑冻土效应的桥梁桩-土动力相互作用研究现状与展望》文中提出冻土和地震是我国西部高寒高烈度地区桥梁工程建设中主要面临的两大挑战。冻土区线路工程广泛采用桩基础桥梁,土体冻结后会显着影响地震作用下桩-土动力相互作用过程,给桩基础桥梁抗震分析带来困难。首先系统总结和分析了冻土对桥梁结构地震响应的影响、桩-冻土相互作用效应及其计算模型等方面的研究现状,进而对相关成果进行了科学分析。研究表明:冻土的存在对桥梁结构地震反应的影响是显着的,桩基础桥梁抗震设计中不考虑冻土效应是不合理的。目前还存在的问题包括:冻土区桥梁结构地震反应的研究中,未充分考虑冻土效应;现有桩-土相互作用模型无法有效应用于冻土领域;地震作用下桩-冻土体系相互作用机理及其破坏特征不明确。在此基础上,提出了考虑冻土效应后桥梁桩-土动力相互作用为今后需要重点研究的方向。

任乐平[5](2020)在《基于模糊失效准则的V腿连续梁桥地震易损性及风险评估》文中提出自上个世纪90年代以来,基于性能的地震工程理论和抗震设计方法已被广泛接受,并逐步引入到各国相关工程抗震设计规范中。作为基于性能抗震设计中的重要组成部分——地震易损性分析,其优势之一就是能够充分考虑诸多不确定性因素,从而对桥梁结构抗震性能进行综合评估。然而,对于不确定性因素对结构地震易损性的影响,学者们大多集中在随机性方面的研究,而忽略了结构损伤状态模糊性的影响。事实上,相邻两个损伤状态的界限并不是清晰明确的,考虑模糊性更能符合真实情况。本文采用理论分析、数值模拟相结合的方法,以一座三跨V腿连续梁桥为工程背景,基于模糊失效准则建立了一套能够同时考虑地震随机性、结构自身不确定性以及损伤状态模糊性的桥梁地震易损性评估方法及风险评估流程。进一步优化和改进了条件边缘乘积法,即新改进的PCM法。利用新改进的PCM法建立了桥梁系统易损性分析流程。该分析流程能够在考虑多种构件失效模式相关性的基础上简便快速地建立桥梁系统易损性曲线。本文主要完成以下工作:(1)以某三跨V腿连续梁桥为工程背景,利用OpenSees有限元分析软件建立了桥梁动力分析模型。在考虑地震随机性与桥梁自身不确定性的基础上,利用“云图法”形成了桥梁构件易损性曲线。(2)考虑桥梁构件失效准则的模糊性,引入模糊数学理论来描述结构的损伤过程。采用隶属函数来描述失效边界的模糊性,推导出基于模糊失效准则下的构件失效概率,同时研究了隶属函数分布类型和隶属区间的大小对依托工程桥梁地震易损性曲线的影响规律(3)进一步优化和改进了PCM法,即新改进的PCM法。将新改进的PCM法从失效模式数量、可靠度指标及相关性系数三个维度进行计算精度的验证。基于新的改进PCM法,建立了一套能够同时考虑地震随机性、桥梁自身不确定性以及损伤模糊性桥梁系统易损性分析方法和分析流程,给出了依托工程基于模糊失效准则的桥梁系统易损性曲线。(4)提出了基于模糊失效概率的桥梁地震风险评估方法。研究了隶属函数分布类型和隶属区间的大小对依托工程桥梁地震风险概率的影响,实现了对依托工程桥梁地震风险评估。(5)针对V腿连续梁桥的结构特点,研究了V腿叉角角度大小对依托工程桥梁地震易损性及风险的影响,揭示了V腿夹角对此类桥梁抗震性能及地震风险概率的影响规律,其研究成果可为设计同类桥梁提供参考。

李发达[6](2020)在《冻土场地桩基桥梁地震响应及不确定性量化分析》文中提出进入21世纪,随着我国经济建设的快速发展,区域协调可持续发展日渐提上日程。为统筹中西部地区均衡发展,基础设施建设已成为发展中西部经济的重中之重。经济发展,交通先行,青藏铁路的开工建设及运营为西部经济的发展奠定了坚实的基础。青藏铁路纵贯青海、西藏两省区,穿越连续多年冻土区,是迄今为止世界上穿越冻土里程最长的高原铁路。为克服冻土场地给建造和运营铁路干线带来的次生问题,工程师常常采用桩基础的形式规避不良地质。然而,加之我国地震分布广、强度大,其中青藏高原地震区地震活动位居全国之首,因此冻土场地桩基桥梁抗震问题日渐突出。基于此,本文选取冻土场地桩基桥梁地震响应作为研究点,将典型冻土场地桩基桥梁作为研究对象。首先,基于室内低-常温动三轴试验数据对p-y曲线进行修正;其次,建立冻土场地桩基桥梁三维有限元数值计算模型,以此模拟冻土条件下桩基桥梁的地震响应特性。最后,利用高斯过程替代模型,计算冻土场地桩基桥梁地震响应的统计变量,进而进行不确定性量化分析。具体研究内容及思路如下:(1)冻土场地砂砾石动力特性试验研究。通过一系列的低-常温动三轴试验,分别讨论了粗颗粒砂砾石在不同温度、不同围压和不同砾砂比条件下的骨干曲线、动剪切模量和阻尼比的变化规律;依据砂砾石试样进行CT扫描试验,在所得CT数均值和标准差的基础上结合动剪应力和动剪应变的变化规律以及试样内部微结构图像分析了砂砾石试样的损伤演化过程和特征。(2)在低-常温动三轴试验数据基础上对常规p-y曲线进行修正,使其更好的适用于冻土场地桩-土动力相互作用模拟。利用界面友好MSBridge程序建立冻土场地桩基桥梁有限元数值模型,详细介绍了数值模型中各部分的模拟细节。最后利用开源有限元数值计算平台Open Sees执行相应的数值模拟,对冻土场地桩基桥梁的地震响应特性进行分析。(3)采用高斯过程替代模型,计算冻土场地桩基桥梁地震响应的统计变量,进而进行不确定性量化分析。基于影响冻土场地桩基桥梁响应的主要参数,确定这些参数的服从分布特点,获取输入样本;其次,基于非线性时程响应,分析不同样本输入下模型的响应,得到输入-输出的训练样本;最后,结合高斯过程替代模型,量化桩基桥梁的地震响应不确定性。本文基于低-常温动三轴试验和三维有限元非线性模型分析为基础,着重探讨了冻土场地砂砾石材料的动力特性和桩基桥梁地震响应特性。在此基础上,采用高斯替代模型,计算冻土场地桩基桥梁地震响应的统计变量,进而进行不确定性量化分析。以上这些工作将为土的动力特性相关试验和桥梁桩基三维有限元建模及地震响应特性研究提供一定的参考价值。

孙益哲[7](2020)在《季节性冻土场地地震动力反应特性研究》文中提出季冻区在我国的分布十分广泛,并且很多地震发生在季冻区。目前对于季冻区的场地地震反应研究大多处于定性认知的阶段,而相关研究得出的结论大部分为冻土层会削弱土体的地震动反应。实际上冻土的动力特性存在很大的地区差异,在地震作用下会有不同的地震反应。因此,本文以长春地区典型粉质粘土作为研究对象,通过对冻结状态和未冻结状态的粉质粘土进行室内静、动三轴试验从而获取不同温度状态下土体的静、动力学参数,并以此作为依据对季冻区场地地震反应进行数值模拟分析。本文主要工作和成果如下:一、详细总结了冻土动力学以及冻土场地地震反应分析的国内外研究现状,对饱和土的静、动力学特性和Seed等效转化法进行理论分析。二、对长春地区典型粉质粘土进行不同温度下的固结不排水三轴压缩试验,试验结果表明,随着温度的降低,土体内冰含量增加,土体的抗剪强度得到很大提升。土体粘聚力在温度降低时逐渐增大,在-10℃时土的粘聚力是15℃时的47倍。土体的内摩擦角随着温度的降低逐渐减小。三、在不同温度、围压条件下对土体施加相同应力幅值、频率、周期的动荷载,得到了不同试验条件下土体的动剪切模量和动阻尼比。通过对比试验结果可知,当围压保持不变时,随着温度的降低土体的动剪切模量逐渐增大,动阻尼比逐渐减小。当温度保持不变时,动剪切模量和动阻尼比会随着围压的增大而增大,但是增加的幅度均不大。四、将试验所获取的土体参数作为依据,进行季冻区场地地震反应数值模拟分析。对比分析了常温场地和有冻土层场地在地震作用下的不同反应结果,研究表明,对于长春地区典型粉质粘土场地,冻土层的存在在一定程度上削弱了场地的地震反应,但是有冻土层存在的场地在地震作用下较常温场地,地表会产生更大的水平和竖向位移,在对结构进行抗震设计时需要重视起来。

张熙胤,陈兴冲,高建强[8](2020)在《多年冻土区桥梁抗震研究进展》文中认为本项研究从冻土场地效应、冻土对桥梁地震响应的影响、冻土与桥梁结构相互作用3个方面总结了冻土区桥梁抗震的多年研究现状,旨在推动多年冻土区桥梁抗震理论的发展.结果表明:冻土场地地震效应显着,目前多年冻土区桥梁抗震设计中未充分考虑冻土场地效应的影响,且缺乏相应的抗震规范依据.大量数值分析结果显示,季节与多年冻土层均对桥梁地震响应产生显着影响,而目前多年冻土区桥梁结构-冻土体系的耗能机制及破坏特征的研究不充分,仍需大量震害调查和试验研究.对于多年冻土区桥梁工程广泛采用的桩基础形式,冻土层的存在使得地震作用下桩-冻土相互作用机理复杂化,桩-冻土相互作用理论计算模型有待完善.桥梁抗震分析中未充分考虑冻土水热效应的影响(冻土随温度和含水量等水热特性变化引起的力学性能的改变).上述问题都是今后多年冻土区桥梁抗震研究需重点关注的方向.

刘正楠[9](2020)在《既有铁路重力式桥墩预防性抗震加固方法研究》文中进行了进一步梳理现阶段随着铁路建设的飞速发展,未进行抗震设防或设防标准提高导致既有铁路桥梁抗震能力不足的问题日益凸显,对抗震能力不足的既有桥梁进行预防性抗震加固就显得十分必要。论文提出了适用于铁路重力式桥墩的预防性抗震加固方法,通过理论分析、数值模拟、模型试验等手段开展了应用基础研究,研究成果可为铁路重力式桥墩抗震加固体系的研发及工程应用提供依据。论文的主要研究工作如下:(1)提出了分级抗震加固目标的概念,探讨了铁路重力式桥墩预防性抗震加固的适用性。针对以弯曲破坏为主的既有铁路重力式桥墩,提出了采用钢筋网格进行预防性抗震加固的方法。(2)在提出钢筋网格加固高度确定准则的基础上,采用拟静力试验,研究了抗震加固前后铁路重力式桥墩在水平反复荷载作用下的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线及承载能力、刚度退化、滞回耗能、残余位移等主要性能指标。分析了钢筋网格加固厚度(加固水平钢筋的长度)、加固高度(加固竖向钢筋的长度)等参数对抗震性能指标的影响,同时评价了加固效果。随后,对比了加固前后铁路重力式桥墩试验滞回曲线与Clough退化双线性滞回模型之间的关系。(3)采用振动台试验,研究了加固前后铁路重力式桥墩的墩顶加速度反应、位移反应,耗能能力及加固钢筋应变响应。分析了加固层数对加固效果的影响,阐述了分层钢筋网格在减小桥墩地震损伤破坏方面的优势。在此基础上,通过讨论钢筋网格在不同阶段的受力特征,明确了钢筋网格的作用机制。(4)依据钢筋网格的变形及作用机制,明确了钢筋网格中的主、次受力钢筋。建立了加固钢筋网格的等效图式,提出了钢筋网格的本构关系,并给出其本构模型中弹性刚度的计算公式。(5)提出了加固前后铁路重力式桥墩的简化多弹簧单元模型及集中塑性铰模型。给出了简化多弹簧模型中各弹簧的滞回关系,提出了相关参数的近似计算公式。通过采用非线性时程分析方法计算了加固前后铁路重力式桥墩的地震反应。(6)提出了两阶段抗震性能评价流程及方法。对铁路重力式桥墩的损伤状态及损伤准则进行了划分和定义。提出了小震下铁路重力式桥墩加固后的抗震性能评价方法。采用Pushover方法分析了大震时铁路重力式桥墩的抗震能力。基于IDA易损性分析方法,研究了不同加固参数下铁路重力式桥墩的加固效果,分析了加固效果对不同加固参数的敏感度,并将易损性分析与振动台试验的损伤状态进行了对比。

鲁锦华[10](2020)在《铁路重力式桥墩抗震性能及抗震设计方法研究》文中提出铁路重力式桥墩由于截面尺寸大、刚度大、配筋率低,其力学性能不同于钢筋混凝土桥墩。《铁路工程抗震设计规范》中仅给出了配筋率大于0.5%桥墩的抗震设计方法,对配筋率低于0.5%桥墩的抗震设计方法未作出明确规定。因此,本文在国内外已有研究的基础上,总结了铁路重力式桥墩抗震研究中存在的问题,采用试验研究、数值模拟和理论分析相结合的方法,系统地研究了铁路重力式桥墩的地震反应特点,提出了铁路重力式桥墩的数值分析模型、抗震设计方法及改善桥墩抗震性能的方法。主要研究工作如下:(1)以铁路重力式桥墩为研究对象,采用拟静力试验研究了不同配筋率和轴压比下铁路重力式桥墩在循环荷载作用下的破坏特征及滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、位移延性等性能参数。结果表明配筋率低于0.5%的桥墩破坏特征明显区别于钢筋混凝土桥墩,且低配筋率的铁路重力式桥墩在墩底未形成明显的塑性铰区,现有的等效塑性铰长度计算公式不能用于铁路重力式桥墩。通过试验结果的统计分析,提出了铁路重力式桥墩的塑性区长度的计算公式。(2)以铁路重力式桥墩为研究对象,采用振动台试验研究了不同配筋率下铁路重力式桥墩在地震作用下的破坏特征,以及墩顶绝对加速度和墩顶相对位移等动力响应。结果表明配筋率越低的铁路重力式桥墩,在地震作用下摇摆现象越明显。(3)依据拟静力试验桥墩的破坏特征和振动台试验桥墩的摇摆现象,在自由摇摆桥墩分析模型的基础上,考虑纵向钢筋的约束作用,提出了四弹簧模型。并将四弹簧模型的分析结果与试验结果和纤维单元模型计算结果进行了对比,验证了四弹簧模型可用于铁路重力式桥墩的抗震计算。(4)基于容许应力法,提出了多遇地震下铁路重力式桥墩简化的偏心验算方法。考虑配筋率的影响,提出了铁路重力式桥墩容许合力偏心距计算公式。(5)提出了铁路重力式桥墩的延性验算方法,给出了罕遇地震下铁路重力式桥墩按有限延性设计的容许位移延性系数限值。(6)为提高低配筋的铁路重力式桥墩的抗震性能,提出了在墩底加密纵向钢筋的设计方法,并给出了加密钢筋高度的计算公式。通过拟静力试验验证了墩底加密纵向钢筋提高桥墩抗震性能的可行性。(7)为改善铁路重力式桥墩延性不足的问题,提出了在墩底增设无粘结钢筋的设计方法。通过数值分析验证了墩底增设无粘结钢筋设计方法的可行性。在确保水平承载能力不降低的情况下,可有效改善铁路重力式桥墩的延性性能。

二、多年冻土区桥墩抗震性能研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、多年冻土区桥墩抗震性能研究(论文提纲范文)

(1)特殊复杂场地条件下桥梁结构地震易损性研究现状及发展趋势分析(论文提纲范文)

引言
1 桥梁地震易损性分析方法
2 特殊复杂场地条件下桥梁结构的地震易损性分析
    2.1 冲刷环境下桥梁地震易损性分析
    2.2 可液化场地桥梁地震易损性分析
    2.3 近断层场地桥梁地震易损性分析
    2.4 氯盐侵蚀环境下桥梁结构的地震易损性分析
    2.5 冻土场地下的桥梁地震易损性分析
3 特殊复杂场地桥梁地震易损性研究的发展趋势
4 结论

(2)考虑桩—土相互作用的高桩承台桥墩抗震性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 本文选题背景及意义
    1.2 桩基础桥墩抗震性能研究现状
        1.2.1 非冻土区桩基础桥梁抗震性能研究
        1.2.2 冻土区桩基础桥梁抗震性能研究现状
    1.3 本文的研究目的及内容
2 高桩承台基础桥墩的拟静力模型试验研究
    2.1 模型相似比设计
        2.1.1 模型材料选择
        2.1.2 模型制作过程
        2.1.3 模型加载系统及加载制度
    2.2 试验模型设计
    2.3 模型制作过程
    2.4 试验结果分析
        2.4.1 破坏机理
        2.4.2 滞回曲线
        2.4.3 骨架曲线
        2.4.4 耗能能力
        2.4.5 等效刚度
        2.4.6 应变和位移分析
    2.5 本章小结
3 桩-土相互作用分析中采用的土体本构模型
    3.1 弹性模型
        3.1.1 线弹性模型
        3.1.2 多孔介质弹性模型
    3.2 塑性模型
        3.2.1 Mohr-Coulomb(摩尔库仑)模型
        3.2.2 扩展的Drucker-Prager模型
        3.2.3 修正Drucker-Prager帽盖模型
        3.2.4 临界状态塑性模型(Critical state plasticity model)
    3.3 本文选用的本构
    3.4 用户自定义材料子程序UMAT
    3.5 本章小结
4 桩土相互作用有限元分析
    4.1 引言
    4.2 Pushover分析方法的基本原理与假定
    4.3 等效单自由度体系
    4.4 Pushover水平侧向力分布模式
    4.5 控制点
    4.6 桩土相互作用有限元模型
        4.6.1 材料的定义及土的本构模型的选择
        4.6.2 有限元模型及边界条件
    4.7 试验和有限元结果对比分析
    4.8 桩身位移
    4.9 本章小结
5 冻土—桩—墩结构体系影响参数分析
    5.1 引言
    5.2 冻土层厚度对结构抗震性能的影响
    5.3 负温对结构抗震性能的影响(粉质黏土)
    5.4 冻融循环次数对抗震性能的影响(粉质黏土)
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(3)铁路桥梁重力式桥墩挖井基础拟静力试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 挖井基础研究存在的问题
    1.4 本文的研究内容及技术路线
2 挖井基础简介
    2.1 挖井基础的结构特点
    2.2 挖井基础桥梁在地震作用下的震害
    2.3 本章小结
3 挖井基础桥墩拟静力试验设计
    3.1 拟静力试验原理
    3.2 挖井基础模型设计
        3.2.1 原型桥墩参数
        3.2.2 模型相似比
        3.2.3 测量试验所需黄土的工程性质
        3.2.4 模型设计
    3.3 试验模型制作
    3.4 测试内容
        3.4.1 墩顶力与位移
        3.4.2 混凝土模型与土体裂缝
        3.4.3 基础侧壁水平位移
    3.5 加载及测量设备
    3.6 加载方案
        3.6.1 试验荷载
        3.6.2 拟静力试验流程示意图
    3.7 本章小结
4 拟静力试验现象和结果分析
    4.1 引言
    4.2 试验现象及破坏特征
    4.3 模型各测点应变变化规律
        4.3.1 墩身各测点水平位移对比
        4.3.2 基础各测点位移变化过程
    4.4 滞回曲线
    4.5 骨架曲线
    4.6 耗能能力
    4.7 刚度变化
5 挖井基础桥墩数值模拟试验
    5.1 有限元分析法概述
    5.2 ABAQUS简介
    5.3 材料本构的定义
        5.3.1 混凝土构件材料力学模型及本构关系
        5.3.2 钢筋力学模型及本构关系
        5.3.3 地基土本构关系
    5.4 有限元模型的建立
        5.4.1 模型单元选择
        5.4.2 定义接触与约束关系
        5.4.3 定义分析步
        5.4.4 确定模型的边界条件与荷载
    5.5 有限元结果分析
        5.5.1 骨架曲线
        5.5.2 刚度退化
        5.5.4 模型参数
    5.6 本章小结
6 挖井基础桥墩地震响应参数分析
    6.1 ABAQUS有限元模型的建立
    6.2 挖井基础桥墩有限元模拟结果分析
        6.2.1 极限荷载下土体塑性应变
        6.2.2 骨架曲线
        6.2.3 刚度退化
    6.3 挖井基础与桩基础的模拟结果分析
        6.3.1 模型建立
        6.3.2 结果分析
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 本文工作结论
    7.2 本文工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(4)考虑冻土效应的桥梁桩-土动力相互作用研究现状与展望(论文提纲范文)

0 引言
1 考虑冻土效应的桥梁地震反应研究
2 桩-冻土体系相互作用的效应及计算模型
    2.1 桩-土相互作用的分析模型
    2.2 考虑冻土效应的桩-土相互作用
3 结论与展望

(5)基于模糊失效准则的V腿连续梁桥地震易损性及风险评估(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 提出问题
    1.3 研究现状
        1.3.1 桥梁地震易损性分析方法研究现状
        1.3.2 基于模糊失效准则的桥梁地震易损性研究现状
        1.3.3 桥梁系统地震易损性分析研究现状
        1.3.4 桥梁地震风险分析研究现状
    1.4 V型腿桥梁发展概述及结构特点
        1.4.1 国内外发展概况
        1.4.2 V型腿桥梁结构特点
    1.5 本文的主要研究内容
第二章 桥梁地震易损性理论及易损性分析
    2.1 引言
    2.2 基于非线性动力分析的易损性分析方法
        2.2.1 云图法(Cloud Approach)
        2.2.2 增量动力分析法
        2.2.3 需求能力比对数回归法
        2.2.4 极大似然估计法
    2.3 有限元模型建立
        2.3.1 工程概况
        2.3.2 有限元建模
        2.3.3 模态验证
    2.4 地震动输入
        2.4.1 地震波选择原则
        2.4.2 地震动参数选择
        2.4.3 地震波选取
    2.5 结构的不确定性
    2.6 桥梁地震损伤指标的确定
        2.6.1 破坏准则
        2.6.2 损伤状态描述及指标量化
    2.7 桥梁概率地震需求分析
    2.8 桥梁构件地震易损性曲线
    2.9 本章小结
第三章 基于模糊失效准则的桥梁地震易损性分析方法
    3.1 引言
    3.2 模糊数学的基本理论
        3.2.1 模糊集合
        3.2.2 隶属函数
        3.2.3 模糊随机事件概率
    3.3 基于模糊失效准则的易损性分析
        3.3.1 模糊失效准则
        3.3.2 基于模糊失效准则的桥梁地震易损性分析方法
        3.3.3 隶属函数的选择
        3.3.4 基于不同隶属函数的失效概率模型
        3.3.5 基于不同隶属函数的构件易损性曲线
        3.3.6 基于不同隶属区间的构件易损性曲线
    3.4 本章小结
第四章 基于新改进PCM法的桥梁系统地震易损性分析方法
    4.1 引言
    4.2 桥梁系统可靠度理论及体系分类
        4.2.1 桥梁系统可靠度理论
        4.2.2 桥梁体系分类
    4.3 基于界限估计法的桥梁系统易损性分析
        4.3.1 一阶界限估计法
        4.3.2 二阶界限估计法
    4.4 基于PCM法的桥梁系统易损性分析
        4.4.1 PCM法计算原理
        4.4.2 PCM法误差分析与IPCM法计算原理
        4.4.3 基于IPCM法的系统易损性分析
    4.5 新改进的PCM法
        4.5.1 新改进的PCM法提出
        4.5.2 方法验证
    4.6 基于新改进的PCM法的桥梁系统易损性分析
        4.6.1 基于不同隶属函数的桥梁系统易损性分析
        4.6.2 基于不同隶属区间的桥梁系统易损性分析
    4.7 本章小结
第五章 基于模糊失效概率的桥梁地震风险分析方法
    5.1 引言
    5.2 地震危险性分析
        5.2.1 确定性方法
        5.2.2 概率性方法
        5.2.3 地震危险性函数
    5.3 基于模糊失效概率的桥梁地震风险分析方法
        5.3.1 概率风险函数解析表达式
        5.3.2 基于模糊失效概率的桥梁地震风险分析方法的提出
        5.3.3 分析步骤
    5.4 桥梁构件地震风险分析
        5.4.1 基于不同隶属函数的构件地震风险分析
        5.4.2 基于不同隶属区间的构件地震风险分析
    5.5 桥梁系统地震风险分析
        5.5.1 基于不同隶属函数的系统地震风险分析
        5.5.2 基于不同隶属区间的系统地震风险分析
    5.6 设计基准期内桥梁概率地震风险分析
        5.6.1 设计基准期内桥梁构件概率地震风险分析
        5.6.2 设计基准期内桥梁系统概率地震风险分析
    5.7 本章小结
第六章 叉角角度对V腿连续梁桥地震易损性及风险影响分析
    6.1 引言
    6.2 V腿混凝土连续梁桥总体设计特点
    6.3 V腿叉角角度对桥梁地震易损性影响分析
        6.3.1 基于不同叉角角度的桥梁概率地震需求分析
        6.3.2 基于不同叉角角度的桥梁构件易损性曲线
        6.3.3 基于不同叉角角度的桥梁系统易损性曲线
    6.4 V腿叉角角度对桥梁地震风险影响分析
        6.4.1 基于不同叉角角度的桥梁构件地震风险分析
        6.4.2 基于不同叉角角度的桥梁系统地震风险分析
    6.5 V腿叉角角度对设计基准期内桥梁概率地震风险影响分析
        6.5.1 叉角角度对设计基准期内桥梁构件概率地震风险影响分析
        6.5.2 叉角角度对设计基准期内桥梁系统概率地震风险影响分析
    6.6 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 主要研究结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
附录 (选自PEER的100条地震波)
攻读博士期间取得的学术成果
致谢

(6)冻土场地桩基桥梁地震响应及不确定性量化分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 冻土场地桩基试验研究
        1.2.2 冻土场地桩基桥梁数值模拟
        1.2.3 冻土场地桩基桥梁地震响应特性分析
        1.2.4 桩基桥梁地震不确定性分析
    1.3 目前的现状与存在的问题
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
第2章 冻土场地砂砾石动力特性试验研究
    2.1 引言
    2.2 砂砾石动力特性试验概况
        2.2.1 试验设备
        2.2.2 试样的制备
        2.2.3 试验过程
        2.2.4 本构关系
    2.3 试验结果与分析
        2.3.1 温度对砂砾石动力特性的影响
        2.3.2 围压对砂砾石动力特性的影响
        2.3.3 砾砂比对砂砾石动力特性的影响
    2.4 小结
第3章 冻土场地桩基桥梁数值模拟与地震响应分析
    3.1 引言
    3.2 冻土场地桩基桥梁有限元数值模型建立
        3.2.1 青藏高原冻土区查拉坪大桥工程概况
        3.2.2 MSBridge界面中桥梁构件编号
        3.2.3 OpenSees桩基桥梁有限元模型
        3.2.4 桥面板的模拟
        3.2.5 柱墩和基桩的模拟
        3.2.6 桩-土界面的模拟
        3.2.7 桥梁支座和桥台的模拟
        3.2.8 数值模拟中p-y曲线的修正
    3.3 冻土场地桩基桥梁地震响应特性分析
        3.3.1 基底激励
        3.3.2 排架2桥面板的时程反应分析
        3.3.3 排架2和4中1号柱墩的时程反应分析
        3.3.4 1号柱墩剖面响应特性分析
    3.4 小结
第4章 冻土场地桩基桥梁地震响应不确定性量化分析
    4.1 引言
    4.2 基于高斯替代模型的地震响应不确定性量化分析
        4.2.1 Sobol序列采样
        4.2.2 基于高斯过程模型地震响应模拟
        4.2.3 地震响应的不确定性量化
        4.2.4 地震响应不确定性量化分析总结
    4.3 冻土场地桩基桥梁地震响应的评估
        4.3.1 抗震性能参数和指标特性
        4.3.2 输入参数的不确定性对体系地震响应的概率评估
    4.4 小结
第5章 结论
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
致谢

(7)季节性冻土场地地震动力反应特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
第2章 土的静、动力学特性及Seed等效转化法理论分析
    2.1 土的静、动力学特性
        2.1.1 土的静力学特性
        2.1.2 土的动力学特性
    2.2 Seed等效转化法
    2.3 本章小结
第3章 不同温度下长春地区粉质粘土常规三轴压缩试验
    3.1 概述
    3.2 试验仪器简介
        3.2.1 仪器组成部分
        3.2.2 仪器主要功能
        3.2.3 仪器主要技术参数
    3.3 试样制备
    3.4 试验原理
    3.5 试验方案
        3.5.1 冻结时间
    3.6 试验步骤
        3.6.1 土样饱和
        3.6.2 安装土样
        3.6.3 安装压力室
        3.6.4 传感器读数清零
        3.6.5 软件操作
    3.7 试验结果及分析
        3.7.1 土的抗剪强度理论
        3.7.2 强度参数确定
        3.7.3 试验结果分析
    3.8 本章小结
第4章 长春地区粉质粘土动力特性试验
    4.1 概述
    4.2 试样制备
    4.3 试验原理
    4.4 试验方案以及参数的选取
        4.4.1 试验方案
        4.4.2 试验参数的选取
    4.5 试验步骤
    4.6 试验结果及分析
        4.6.1 土的动弹性模量和阻尼比
        4.6.2 试验结果分析
    4.7 本章小结
第5章 FLAC3D数值模拟初探
    5.1 FLAC3D软件简介及应用
        5.1.1 FLAC3D简介
        5.1.2 FLAC3D的应用
    5.2 FLAC3D在地震工程中的应用
    5.3 FLAC3D本构模型的选择
    5.4 FLAC3D阻尼形式的选择
    5.5 基于FLAC3D的数值模拟方案
    5.6 地震场地模型建立
        5.6.1 数值模拟基本假定
        5.6.2 模型建立与网格的划分
        5.6.3 参数及边界条件确定
    5.7 不同场地下地震数值模拟结果及分析
    5.8 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
研究生期间发表的学术论文
致谢

(8)多年冻土区桥梁抗震研究进展(论文提纲范文)

1 冻土的场地效应
2 冻土对桥梁结构地震反应的影响
3 桩-冻土相互作用
4 结论

(9)既有铁路重力式桥墩预防性抗震加固方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 桥梁抗震加固方法
        1.2.2 桥梁抗震加固试验及理论研究
        1.2.3 桥梁抗震加固体系的抗震性能研究
    1.3 论文的主要研究内容及技术路线
2 预防性抗震加固方法的提出
    2.1 分级抗震加固目标
    2.2 预防性抗震加固考虑的主要因素
        2.2.1 安全性
        2.2.2 经济性
    2.3 预防性抗震加固装置
    2.4 本章小结
3 拟静力试验研究
    3.1 桥墩试验设计
        3.1.1 模型尺寸
        3.1.2 测点布置
        3.1.3 加载装置
        3.1.4 加载制度
    3.2 试验现象
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 滞回曲线
        3.3.2 骨架曲线
        3.3.3 刚度退化
        3.3.4 滞回耗能
        3.3.5 残余位移
        3.3.6 应变分析
    3.4 滞回曲线的模型化
    3.5 本章小结
4 振动台试验研究
    4.1 桥墩试验设计
        4.1.1 模型尺寸
        4.1.2 测点布置
        4.1.3 测试工况
    4.2 试验现象
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 加速度反应
        4.3.2 位移反应
        4.3.3 应力分析
        4.3.4 能量耗散
    4.4 钢筋网格的作用机制分析
    4.5 本章小结
5 加固桥墩计算模型的建立及验证
    5.1 加固装置受力机理分析
    5.2 加固装置的简化图式及本构关系
        5.2.1 加固钢筋网格的简化图式
        5.2.2 等效弹簧刚度的计算公式
    5.3 加固桥墩的计算模型
        5.3.1 实体单元模型
        5.3.2 简化多弹簧模型
        5.3.3 集中塑性铰模型
    5.4 模型验证
        5.4.1 拟静力试验验证
        5.4.2 振动台试验验证
    5.5 本章小结
6 抗震加固体系的抗震性能评价
    6.1 两阶段抗震性能评价流程及方法
        6.1.1 两阶段抗震性能评价流程
        6.1.2 小震时的性能评价指标及方法
        6.1.3 大震时的性能评价指标及方法
    6.2 小震时加固桥墩的抗震性能评价
        6.2.1 算例概况
        6.2.2 有限元模型及反应谱选择
        6.2.3 计算结果分析
    6.3 大震时基于Pushover分析的抗震性能评价
        6.3.1 基本假定
        6.3.2 能力谱的建立
        6.3.3 需求谱的确定
        6.3.4 加固桥墩性能评估
    6.4 大震时基于易损性分析的抗震性能评价
        6.4.1 易损性分析方法
        6.4.2 IDA分析方法
        6.4.3 算例模型
        6.4.4 地震波的选择
        6.4.5 损伤指标
        6.4.6 易损性分析结果
        6.4.7 加固效果评价
        6.4.8 易损性分析结果与试验对比
    6.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录A 模型制作流程
附录B 加固过程
攻读学位期间的研究成果

(10)铁路重力式桥墩抗震性能及抗震设计方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 钢筋混凝土桥墩抗震性能研究现状
        1.2.2 铁路重力式桥墩抗震性能研究现状
        1.2.3 桥墩恢复力模型及等效塑性铰长度研究现状
        1.2.4 桥墩数值模拟分析方法研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 铁路重力式桥墩拟静力试验
    2.1 模型设计与制作
    2.2 测点布置
    2.3 试验加载装置及加载制度
    2.4 试验结果
        2.4.1 试验现象
        2.4.2 滞回曲线
        2.4.3 骨架曲线
        2.4.4 刚度退化
        2.4.5 耗能能力
        2.4.6 位移延性
    2.5 本章小结
3 铁路重力式桥墩振动台试验
    3.1 模型设计与制作
    3.2 配重方案和测点布置
        3.2.1 配重方案
        3.2.2 测点布置
    3.3 地震动输入和加载工况
    3.4 试验现象
    3.5 试验结果分析
        3.5.1 墩顶加速度反应
        3.5.2 墩顶位移反应
        3.5.3 动力放大系数
    3.6 本章小结
4 铁路重力式桥墩数值分析模型研究
    4.1 数值分析模型
        4.1.1 常用数值分析模型
        4.1.2 铁路重力式桥墩数值分析模型
    4.2 数值分析结果及模型验证
        4.2.1 静力弹塑性分析及拟静力试验验证
        4.2.2 动力时程响应分析及振动台试验验证
    4.3 本章小结
5 铁路重力式桥墩抗震设计方法
    5.1 铁路桥墩抗震设计准则及抗震验算指标
        5.1.1 铁路桥墩抗震设计准则
        5.1.2 铁路重力式桥墩抗震验算指标
    5.2 多遇地震下铁路重力式桥墩抗震验算方法
        5.2.1 少筋混凝土桥墩容许合力偏心距的确定方法
        5.2.2 少筋混凝土桥墩偏心距计算公式
    5.3 罕遇地震下铁路重力式桥墩抗震验算方法
        5.3.1 铁路重力式桥墩有限延性系数限值
        5.3.2 少筋混凝土桥墩抗震分析模型
        5.3.3 抗震验算方法
        5.3.4 算例分析
    5.4 本章小结
6 铁路重力式桥墩优化配筋设计方案探讨
    6.1 墩身底部纵向钢筋加密桥墩设计
        6.1.1 方案的提出
        6.1.2 加密高度的确定
        6.1.3 模型试验验证
        6.1.4 本节小结
    6.2 墩底无粘结纵向钢筋桥墩设计
        6.2.1 模型设计
        6.2.2 数值分析模型
        6.2.3 数值计算结果分析
        6.2.4 本节小结
    6.3 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要研究结论
    7.2 需要进一步研究的问题
致谢
参考文献
附录A 拟静力试验模型桥墩试验现象
攻读学位期间的研究成果

四、多年冻土区桥墩抗震性能研究(论文参考文献)

  • [1]特殊复杂场地条件下桥梁结构地震易损性研究现状及发展趋势分析[J]. 管嘉达,陈兴冲,张熙胤. 世界地震工程, 2022(01)
  • [2]考虑桩—土相互作用的高桩承台桥墩抗震性能研究[D]. 杨晨吟. 兰州交通大学, 2021
  • [3]铁路桥梁重力式桥墩挖井基础拟静力试验研究[D]. 李浩然. 兰州交通大学, 2021
  • [4]考虑冻土效应的桥梁桩-土动力相互作用研究现状与展望[J]. 王万平,张熙胤,陈兴冲,王义,于生生. 冰川冻土, 2020(04)
  • [5]基于模糊失效准则的V腿连续梁桥地震易损性及风险评估[D]. 任乐平. 长安大学, 2020(06)
  • [6]冻土场地桩基桥梁地震响应及不确定性量化分析[D]. 李发达. 青岛理工大学, 2020(02)
  • [7]季节性冻土场地地震动力反应特性研究[D]. 孙益哲. 吉林建筑大学, 2020(04)
  • [8]多年冻土区桥梁抗震研究进展[J]. 张熙胤,陈兴冲,高建强. 兰州理工大学学报, 2020(02)
  • [9]既有铁路重力式桥墩预防性抗震加固方法研究[D]. 刘正楠. 兰州交通大学, 2020(01)
  • [10]铁路重力式桥墩抗震性能及抗震设计方法研究[D]. 鲁锦华. 兰州交通大学, 2020(01)

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多年冻土区桥墩抗震性能研究
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