一、桩基抗震性能及地震响应(论文文献综述)
岳昊[1](2021)在《多层土-桩-结构非线性地震反应数值模拟与桩基设计》文中进行了进一步梳理强震观测表明,桩基础具有较好的抗震性能,大部分桩基能够承受一定程度的地震影响,但是也会出现桩基震害现象,因此需要进行桩基抗震设计。但是常规的抗震分析方法是将上部结构、桩和土体分割开来进行考虑,对于土质较软的地基这种分析方法是不合理的,合理的方法应该考虑土-桩-结构的相互作用。本文以高速铁路32m双线简支梁重力式桩基础桥墩为工程背景,以Winkler地基梁理论为基础,基于p-y曲线法求解土弹簧参数,采用Midas Civil有限元软件建立多层土-桩-结构相互作用非线性数值模型,进行了地震响应分析和桩基设计对比。主要工作有:(1)对土-桩-结构相互作用国内外发展现状进行了概括,重点介绍了集中质量模型和Winkler地基梁模型的计算要点。(2)总结了Winkler地基梁弹簧参数的计算方法,基于p-y曲线法计算了土弹簧抗力-位移曲线,为简化计算,推导了p-y曲线等效为双折线的转化公式,探究了粉土p-y曲线计算时粘聚力、内摩擦角、压缩系数、容重和桩径的改变对单桩力学行为的影响。(3)介绍了结构和土体的力学模型,论述了桩-桩间土-桩力学模型的作用机理。(4)详细介绍了地震波选取、圆端型截面约束混凝土Mander本构模型的求解过程、桥墩和桩基恢复力模型的建立、结构阻尼和土体阻尼参数的计算、参震质量的计算、恒载的添加及模型的建立;该模型可以综合考虑结构非线性、土体非线性、桩土接触非线性、桩间土和桩侧土体辐射阻尼的影响;研究了纵桥向地震力作用下群桩基础的变形和受力特点、墩身屈服过程和屈服状态、墩身滞回曲线、结构耗能特性、土弹簧滞回曲线和受力状态。(5)在第4章模型的基础上对土-桩-结构相互作用进行了参数化分析,分析了桩间弹簧、承台侧水平弹簧、软土层位置、软土层厚度和第一层土软硬程度对墩身和桩身响应的影响。(6)对比了规范中的简化分析法和本文相互作用分析法对桩基配筋的影响。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[2](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中研究表明为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)
廖成文[3](2020)在《考虑局部场地效应的大跨度铁路斜拉桥抗震性能研究》文中研究说明为了量化研究桩土及局部场地效应对大跨度铁路斜拉桥的地震响应及抗震性能的影响,本文以某在建大跨度铁路斜拉桥工程为背景,基于通用有限元软件ANSYS,建立该斜拉桥的三维有限元模型,对其动力特性及地震作用下的动力响应进行分析,进而进行斜拉桥主要易损构件的抗震性能验算,对其抗震性能进行评估,得出的结论可为同类型桥梁的抗震设计提供参考意见,具有一定的理论与实践意义。本文主要研究内容如下:(1)基于大型商业有限元软件ANSYS,建立考虑桩土及局部场地效应的大跨度铁路斜拉桥的三维动力计算模型,并采用分块Lanczos法进行该斜拉桥的动力特性分析,进而得到该斜拉桥的前十阶自振频率及相应振型。(2)根据该大跨度铁路斜拉桥所处的局部场地条件参数确定设计(100年10%)及罕遇(100年4%)两种超越概率地震反应谱,并根据随机振动理论,将其转化为对应当量功率谱,最后采用三角级数合成法进行地震波时程人工模拟,解决该大跨度铁路斜拉桥地震动输入问题。(3)地震响应计算中,地震激励采用纵向+竖向及横向+竖向两种输入方式,其中竖向反应谱直接采用对应的水平向反应谱,竖向地震系数取对应水平系数的0.65。分别采用线性反应谱法、非线性时程分析法进行100年超越概率10%、4%地震两种水平下的斜拉桥动力响应计算,得到斜拉桥在两种超越概率下的地震动力响应,并对其响应规律进行分析。(4)最后根据已经得到的100年10%、100年4%两种超越概率水准地震响应的计算结果进行斜拉桥桥塔、桥墩及桩基等主要构件的强度分析,验算桥塔、桥墩及桩基等构件各典型截面强度能否满足要求。
王安辉[4](2020)在《软弱地层中劲芯复合桩的水平承载性状与抗震性能研究》文中提出由于水平荷载和地震液化引起的桩基侧移过大或桩身结构强度破坏等工程事故屡见不鲜,有效提升软弱地层中桩基础的水平承载力与抗震性能是岩土工程中亟需解决的挑战,也是桩基工程研究的热点和难点问题。劲芯复合桩(简称复合桩)是将水泥土搅拌桩(或高压旋喷桩)与高强度的预制混凝土管桩联合形成的一种复合材料新桩型。工程实践表明预制混凝土管桩周围的水泥土可显着提高其竖向承载力,但国内外对劲芯复合桩的水平承载性状与抗震性能的研究尚处于探索阶段,已有成果难以指导工程实践。本文采用现场试验、室内模型试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,对软土地基中劲芯复合桩的水平承载性能及可液化土层中劲芯复合桩的抗震性能开展系统研究,研究成果可为软弱地层中劲芯复合桩的水平承载力与抗震设计计算方法提供理论依据。论文的主要研究内容和成果如下:(1)通过3个不同场地桩基水平承载力现场试验,评价了软土地基中水泥土桩加固对预制混凝土管桩水平承载性能的提升效果。6根劲芯复合桩和3根PHC管桩的测试结果表明,采用水泥土桩加固桩周软土能有效提高PHC管桩的水平临界荷载及水平极限承载力,并可明显降低PHC管桩的桩身位移与弯矩。水泥土桩桩径与混凝土芯桩桩径之比为1.5~2.5的劲芯复合桩,其水平临界荷载比未加固的PHC管桩增大33%~50%,相同荷载作用下的桩头水平位移比未加固的PHC管桩减少40%~70%。增加水泥土桩桩径和混凝土芯桩桩径均可提高劲芯复合桩的水平承载能力。(2)水泥土加固提高桩侧土抗力和降低或延缓混凝土芯桩的受拉损伤是水泥土桩提升预制混凝土管桩水平承载性能的内在机理。水平受荷复合桩中混凝土芯桩、水泥土与桩周软土协同工作,共同抵抗水平荷载;水泥土加固不仅可大幅提高桩侧土抗力进而限制桩身变形的发展,而且可降低或延缓混凝土芯桩的受拉损伤,进而提高复合桩的水平承载性能。揭示了水泥土桩参数对复合桩水平承载性状的影响规律,增大水泥土桩桩径和提高水泥土强度均可提高复合桩的初始刚度和极限土抗力,但存在临界水泥土强度;水泥土桩桩长在10倍的芯桩桩径范围内,水泥土加固可有效提高复合桩的水平承载力。(3)考虑混凝土芯桩桩周水泥土和软黏土的土抗力分担及混凝土芯桩的非线性,提出了软土地基中劲芯复合桩水平承载力p-y曲线计算方法。将水泥土视为硬黏土,结合现有软黏土和硬黏土地基中桩基的p-y曲线模型,考虑水平荷载作用下桩周水泥土和软黏土的土抗力分担比例,并引入混凝土芯桩的弯矩–曲率关系考虑芯桩的非线性,构建了软土地基中劲芯复合桩水平承载特性p-y曲线模型。工程实例现场实测结果验证了该模型理论计算的合理性。采用本文提出的p-y曲线模型分析了水泥土桩桩径、桩长和强度、混凝土芯桩弹性模量及桩头约束条件等对复合桩水平受荷性状的影响规律。(4)水泥土加固能够有效提升可液化地基中预制混凝土管桩的抗震性能,其内在机理是水泥土提高桩身约束效应和降低桩周土体循环剪应变。在地震作用下,水泥土桩加固可有效限制群桩基础周围土层中超孔隙水压力的发展,进而限制了因地震液化导致的土体刚度退化及场地基本周期的增加。复合桩工况中上部结构侧向位移和筏板沉降比未加固的预制管桩工况均大幅减少,水泥土桩加固深度越大则减少幅度越明显。桩周水泥土可有效限制其加固深度范围内的桩身截面弯矩的增长,可使桩身最大弯矩减少达70%,但不同水泥土加固深度下桩身出现动弯矩峰值的位置不同。(5)明确了水泥土桩设计参数(桩径、桩长和模量)、砂土相对密实度及震动强度等因素对砂土-复合桩-上部结构地震响应的影响规律,定量评价了复合桩场地的抗液化性能与复合桩的弯曲失效特征,进而提出了可液化场地中劲芯复合桩的抗震设计要点。增大水泥土桩桩径可大幅提高复合桩的抗震性能;当水泥土剪切模量与砂土剪切模量之比小于45时,增大水泥土剪切模量可有效提高复合桩的抗震性能;当液化土层较薄时,水泥土桩长度应穿过可液化土层,而在深厚液化土层地区,水泥土桩长度应不小于10 m;桩基在水泥土与可液化砂土交界处会产生较大的弯矩响应,该部位应采取必要的抗震构造措施。(6)揭示了桩筏连接形式对可液化土层中劲芯复合桩地震响应及抗震性能的影响规律和机理。相比连接式桩筏(CPR)基础,采用非连接式桩筏(DPR)基础可降低地基土体的液化趋势,进而限制土体因液化产生的刚度衰减;中粗砂垫层的隔震效应使得DPR工况中地基土体和上部结构的加速度反应均低于CPR工况;DPR基础的整体性和刚度相对较差,导致地震作用下DPR工况中上部结构侧向位移和筏板沉降均较CPR工况增大50%以上;CPR工况中复合桩的最大弯矩出现在桩头,而DPR工况中桩身最大弯矩出现在距桩头1/3~1/2桩长处,但DPR工况中桩身弯矩峰值较CPR工况减少近50%。
邱梦瑶[5](2020)在《液化场地高桩码头抗震分析位移反应谱法》文中研究说明高桩码头是港口工程中常用的码头结构形式。随着“一带一路”倡议实施以来,沿线国家港口建设方兴未艾,但“一带一路”沿线国家多位于地震带,地震频发,历史上由地震造成了许多港口的严重破坏与巨大的经济损失。提高建构筑物抵御地震作用的关键为科学、有效的抗震设计理论,并且人们逐渐把对承载力的关注转移到性能上特别是结构的位移参数上,并逐渐形成了基于位移的抗震设计方法,而我国主要的设计方法仍为基于力的设计。高桩码头多建于可液化场地,在地震作用下机理较为复杂,开展其抗震性能研究极具意义。鉴于此,本文以高桩码头为研究对象,借助数值模拟手段,探究了液化与非液化场地下高桩码头在远场、近场地震动作用下地震反应之异同,探究了场地液化对于位移反应谱的影响,并介绍了一种基于位移反应谱求解结构地震需求的方法,并与非线性时程分析的结果进行对比。主要的研究内容与成果简述如下:首先,针对液化场地桩-土-甲板高桩码头结构地震相互作用离心模拟振动台试验,构建了地震反应分析的数值模型,并将模拟计算的孔隙水压力、土体加速度、土体位移、桩弯矩以及甲板位移时程与试验值进行对比,以验证数值模型的正确性。基于此数值模型,探究了桩身的嵌固长度、桩的抗弯刚度、薄弱土层厚度等参数对场地响应、结构响应的影响。接着,运用类似的数值模技术,建立非液化场地桩-土-甲板高桩码头结构数值模型。选取了十六条近场、远场地震动,分析模型土体地震反应、结构地震反应之异同。发现在高桩码头设计中应关注近场地震动的作用,并验证相较于加速度响应,其位移响应更为敏感,建议在港口结构抗震设计中,用位移反应谱替代加速度反应谱进行结构地震需求分析。随后,位移反应谱是基于位移抗震设计理论的重要内容,可液化场地中结构的地震需求会更高,故初步探究了液化对于位移反应谱的影响。分析了Port Island Station等四个台站在Kobe等地震中记录到地震动记录,这些场地在地震中均观察到液化现象。近一步,计算了这些地震动的位移反应谱并进行了标准化处理与线性拟合,并同欧洲规范中给出的D类场地反应谱做了比较,发现在较长周期中,规范反应谱偏于不安全。最后,介绍了一种基于位移反应谱的高桩码头体系抗震性能分析方法,选取了一个工况进行分析,利用修正的位移反应谱求解得到了其地震需求,并与结构非线性时程分析的结果进行对比,发现利用该方法进行液化场地高桩码头抗震性能分析是科学、有效的。本文为同类高桩码头结构的抗震性能研究以及抗震设计提供了一些可以参考的思路。
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》文中认为进入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。
张桓魁[7](2020)在《塔梁墩固结体系大跨斜拉桥地震响应分析》文中研究指明桥梁作为我国重要的基础设施工程的构造物,是交通生命线的重要组成部分,也是我国地区发展不可或缺的一部分。我国是一个地震多发国家,地震的频发使得我国桥梁安全性受到了严重的威胁,桥梁一旦受损,造成的损失可能就无法估量。据了解,我国至今没有出现大跨度斜拉桥严重破坏直至倒塌的情况,但台湾集鹿大桥的受震破坏使得塔梁墩固结体系全混凝土斜拉桥的地震响应和其抗震性能重新进入研究者的视野。本文以合江长江二桥作为工程背景,利用Midas Civil有限元分析软件,建立了塔、梁、墩固结体系的大跨度斜拉桥,分析研究其动力特性,并利用反应谱法和时程分析法对其进行地震响应分析,探求其规律。主要内容与结论如下:(1)简述桥梁抗震常用地三种理论分析方法,并简要的列出相关计算公式。简述桩-土相互作用理论分析方法,并重点介绍其动力分析模型,根据本工程特点,确定桩-土动力分析模型。(2)建立考虑桩-土相互作用和不考虑桩-土相互作用两种模型,分别对这两种模型的自振特性进行分析,研究桩-土相互作用对塔、梁、墩固结体系大跨斜拉桥的自振特性影响。研究结果表明:桩-土相互作用减小了结构整体刚度,结构自振周期变长,频率降低;桩-土相互作用对合江长江二桥的主梁侧弯振型影响较大。(3)利用反应谱法研究桩-土相互作用对塔梁墩固结体系大跨斜拉桥抗震的影响。结果表明:桩-土相互作用增大了结构的位移以及轴力响应,减小了结构的弯矩和剪力响应。(4)输入与桥址场地参数相适宜的地震波参数,仅对有桩模型进行一致激励下的动力时程分析,并与地震动反应谱分析进行对比,比较两种方法分析斜拉桥动力响应的差异;采用相对位移法并考虑行波效应对无桩模型进行多点激励地震响应分析,进一步探讨波速对关键节点位移和关键截面内力分布的影响,为塔、梁、墩固结体系斜拉桥抗震设计提供参考。结果表明:时程分析法对结构的关键节点位移响应和内力响应都有明显提升,对主梁竖向位移响应的提升最大;波速低于2000m/s时,行波效应对结构位移与内力响应影响较大,超过该波速后,结构的各项响应值均趋向于一致激励下的响应结果。
陈飞[8](2020)在《桩土相互作用对斜拉桥地震响应影响分析》文中认为大量的研究表明桩土相互作用对桥梁的动力特性及地震响应都有较大影响,因此不可忽略其影响,但不同桩土相互作用计算模型所得到的计算结果差异有多大、采用一些简化的桩土相互作用计算模型会引起多大的计算误差等一些对工程设计具有重要意义的问题并没有得到很好解决,还需要注意的是桩土相互作用模型不仅对全桥地震响应有重要影响,更对桩本身的地震响应有很大影响。因此本文将重点研究这些问题,通过比较不同桩土相互作用模型计算结果,研究不同桩土相互计算模型导致的桥梁地震响应结果的主要差异是什么,有多大,为工程抗震设计计算提供参考。此外,阻尼的计算方法也会对桥梁地震响应结果产生影响,通过比较不同的阻尼计算方法的计算结果,研究不同的阻尼计算方法导致的桥梁地震响应结果的主要差异是什么,为桥梁的抗震设计和安全验算提供参考。本文以白沙镇长江大桥(200m+520m+200m混合梁斜拉桥)为工程背景,建立其有限元模型,得出以下研究结论:(1)由于结构自身构造特点,大跨径塔梁墩固结体系斜拉桥基本振型与一般大跨径斜拉桥有很大不同,考虑地基弹性约束得到的依托工程一阶自振周期为5.67s,基本振型为主塔横桥向对称振动。塔梁墩固结后,桥梁顺桥向刚度显着提高,顺桥向自振周期也大大减小,本文依托工程的顺桥向一阶自振周期减小到2.5s。(2)通过改变地基对基础的约束刚度(完全刚性约束、不同大小弹性约束),研究了地基约束刚度对大跨径塔梁墩固结斜拉桥自振周期的影响。研究发现,当地基刚度在一定范围内变化时,地基约束强弱对全桥前几阶自振周期的影响较小,例如本桥按地基刚性约束和弹性约束计算得到的一阶自振周期最大相差仅2.4%。(3)对于塔梁墩固结斜拉桥,其地震响应存在以下特点:一是由于主梁与塔墩固结,主梁的顺桥向地震力主要由两个主塔承担,主塔内力在塔梁固结处存在较大突变,二是由于构造特点,横桥向主梁地震力由各墩共同承担。三是塔梁固结后,地震作用下主梁及塔顶的顺桥向位移大大减小,但由于上塔柱刚度较弱,塔顶横桥向位移较大,这点在桥梁抗震设计时需要特别注意。(4)通过对分层土弹簧模型和集中土弹簧模型全桥的地震响应比较,发现两种桩土相互作用模型对桥梁地震响应的影响存在部分差异,其中:在动力特性、主塔内力、塔顶位移方面二者结果比较吻合,在部分辅助墩内力、边跨主梁内力方面存在一定误差。总体来说,两种模型计算结果较为接近,均可用于实际工程抗震分析。(5)采用时程分析法,对桩身受力进行了研究,研究发现:与双向地震输入相比,在三向地震输入主要对桩的轴力产生影响,因此在计算桩基础弯矩剪力响应值时可仅考虑双向地震输入;桥梁桩基础在地震作用下桩顶部分受力最大,随着土层深度的增加内力整体呈逐渐减小趋势,最终归于0。(6)采用X-TRACT软件计算桩顶截面的弯矩曲率曲线,通过比较不同位置桩的屈服弯矩,发现群桩基础中其外围桩基的屈服弯矩要小于里层桩基的屈服弯矩,二者屈服弯矩相差可达30%,可见群桩基础中的外围桩在地震作用下更易先屈服。(7)通过改变桩侧土体选取范围,研究了参震土质量对桥梁地震响应影响。研究发现:参震土质量会对桥梁桩基础受力产生影响,随着参震土范围增大桩身受力也会变大,但大于一倍桩径(2.8m)范围以后的参震土质量对桩顶受力影响逐渐减弱。对于桥梁上部结构而言,不同范围参震土对桥梁上部结构内力的影响误差均在10%左右,可见在进行桥梁上部结构抗震分析时,出于简单考虑可不计其影响。(8)通过计算依托工程的地震响应,比较了采用不同阻尼计算模式(振型阻尼、瑞利阻尼、基于应变能理论的振型阻尼)时对其地震响应的差异,结果表明:不同的阻尼计算模式对桥梁各构件的地震响应结果有比较大的影响。对于主塔墩的内力和位移、主梁跨中内力而言,三者结果是比较吻合,误差均在10%,但对于辅墩内力、主梁边跨内力而言,三者存在差异,部分结果误差可达30%以上。
张立凡[9](2020)在《曲线刚构-连续组合梁桥地震响应分析及减震措施优化研究》文中研究说明高低墩大跨曲线刚构-连续组合梁桥是一种空间线性及受力特性都较为复杂的非规则桥跨结构,因其线性优美、跨越能力强、行车平顺及适应地形和地势能力强等优点,被广泛应用于山区桥梁和高速公路桥梁中。但此类桥梁存在严重的弯扭耦合效应,其桥墩受力状态复杂,往往处于一种多重受力形式复合作用状态。由于多种非线性因素的影响,该类桥梁在强震作用下往往会产生极为严重的震害,因此其地震响应及减隔震研究在各国桥梁工程领域备受关注。故对此类桥梁进行地震响应参数分析及其减隔震措施优化研究具有十分重要的意义。为此,本文以某四跨高低墩曲线刚构-连续组合梁桥作为工程依托,基于CSiBridge有限元软件对其进行了地震响应参数分析及减隔震措施优化研究。主要研究工作及结论如下:(1)简要介绍了曲线刚构-连续组合梁桥的发展概况及其受力特点,收集并整理了曲线刚构-连续组合梁桥的国内外研究现状,总结并归纳了桥梁结构抗震设计及地震响应分析的理论基础。(2)基于CSiBridge有限元软件建立了曲线刚构-连续组合梁桥的三维有限元模型,分别以桩-土-结构相互作用、曲率半径及墩高为结构关键参数,采用子空间迭代法对相应桥梁结构进行了动力特性分析,分别比较了各关键参数对桥梁结构动力特性的影响,并分析了桥梁结构的周期、振型质量参与系数等动力特性的变化规律。(3)分别以地震波的种类、地震波的激励方向、曲率半径、桩-土-结构相互作用及桥墩线刚度比为结构关键参数,基于非线性时程分析方法对桥梁结构地震响应进行参数分析,比较了各关键参数对桥梁结构地震响应的影响,并分析了桥梁结构的墩底内力、墩顶位移、支座位移及墩台顶部梁体位移等地震响应的变化规律。(4)简要介绍了减隔震技术的减、隔震机理及常见减隔震装置的力学模型和有限元模拟方法。在原有结构的基础上引入粘滞阻尼器,分别以阻尼器的阻尼系数和阻尼指数为关键参数,采用非线性时程分析法对桥梁结构进行了减震分析,验证了粘滞阻尼器的减震效果,比较了各关键参数对桥梁结构减震效果的影响,并得到了粘滞阻尼器力学参数的减震效果最优值。(5)基于附加粘滞阻尼器的曲线刚构-连续组合梁桥地震响应减震分析结果,设置不同的基础隔震装置安装方案,采用非线性时程分析法对桥梁结构进行了基础隔震分析,初步确定了基础隔震装置的最优布置方案。在此基础上,对比分析了仅安装粘滞阻尼器减震方案与同时安装粘滞阻尼器和基础隔震装置组合减震方案在减震效果方面的差异,研究表明组合减震方案的两种减隔震装置之间可实现较好的优势互补,使得组合减震方案的综合减震效果明显优于其单独使用时的减震方案。
何海峰[10](2020)在《基于耐震时程法的冲刷环境下桥梁结构地震易损性分析》文中研究表明冲刷效应将造成桥梁基础周围土体被冲蚀,降低土体对桥梁基础的侧向约束作用及桥梁结构刚度,进而影响桥梁结构的动力学特性及地震易损性。我国目前正在大力推进西部山区路网建设,其中桥梁占比较高,而我国西部山区处于我国强震区,区域内河流水力梯度较大,冲刷作用十分显着,故研究冲刷对桥梁地震易损性的影响十分必要。同时,随着我国“海洋强国”战略的进一步深入,我国跨海桥梁建设正处于高峰期,其桥址区往往呈现水深、流急的特点,桥梁基础冲刷问题同样十分突出,因此冲刷对跨海桥梁抗震的影响同样值得深入研究。本文首先阐述了基于耐震时程法的地震易损性分析方法,以常见的两跨连续梁桥和某跨海斜拉桥为研究对象,采用基于耐震时程法的地震易损性分析方法开展了冲刷环境下桥梁结构地震易损性分析,研究了不同冲刷深度下桥梁结构关键构件的地震易损性。论文得到的主要结论有:(1)研究了基于耐震时程法的地震易损性分析框架,编制了相关计算程序,以我国抗震规范反应谱为目标谱,合成了持续时间分别为25 s和40 s的两组耐震时程曲线;采用Open Sees软件建立未冲刷状态下算例桥梁的有限元模型,分别采用增量动力分析方法和耐震时程法计算桥梁结构的地震响应,并将两种方法的计算结果作对比,验证了耐震时程法用于桥梁地震响应计算的适用性。研究结果表明:耐震时程法计算结果平均值与增量动力分析法结果的平均值较为接近,但耐震时程法大大降低了地震易损性分析所需的时程分析次数,提高了计算效率;(2)对于算例两跨连续梁桥,考虑单桩基础、双柱基础和群桩基础三种不同的基础形式,通过p-y曲线法考虑桩土相互作用,采用删除土弹簧的方式模拟冲刷深度,利用耐震时程法计算不同冲刷深度下桥墩、桩基础的横桥向、纵桥向地震易损性曲线,讨论了冲刷深度、桥梁下部结构设计对桥墩、桩基础地震易损性的影响。研究结果表明,冲刷环境下三种桥梁桩基础的最不利地震响应不一定出现在最大冲刷深度处,对于群桩基础桥梁,随着冲刷深度增加,桥梁结构在地震作用下的损伤位置可能由桥墩向桩基础转移;(3)对于算例跨海斜拉桥,采用与两跨连续梁桥相同的方法模拟桩土相互作用及冲刷深度,分别通过Morision方程和线性势流理论计算桥梁桩基础及承台的动水附加质量,利用耐震时程法计算不同冲刷深度下桥塔、桥塔桩基础、辅助墩、边墩及支座的横桥向、纵桥向地震易损性曲线,讨论了冲刷深度对不同桥梁构件地震易损性的影响。研究结果表明,跨海斜拉桥桥塔的地震易损性随冲刷深度的增加呈现降低的趋势,冲刷可能增大桥塔桩基础、辅助墩、边墩及支座的地震易损性,但桥梁构件的最不利地震响应均不一定出现在最大冲刷深度处,设计时应引起重视。
二、桩基抗震性能及地震响应(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、桩基抗震性能及地震响应(论文提纲范文)
(1)多层土-桩-结构非线性地震反应数值模拟与桩基设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外土-桩-结构体系研究现状 |
1.2.2 国内土-桩-结构体系研究现状 |
1.3 土-桩-结构相互作用研究方法 |
1.3.1 实验模拟法 |
1.3.2 计算分析法 |
1.4 本文主要解决的问题和研究内容 |
1.4.1 主要解决的问题 |
1.4.2 研究内容 |
2 基于p-y曲线法的土抗力分析 |
2.1 概述 |
2.2 p-y曲线法计算理论 |
2.2.1 桩侧水平土抗力-位移曲线(p-y曲线) |
2.2.2 桩周竖向剪切土抗力-位移曲线(t-z曲线) |
2.2.3 桩尖土抗力-位移曲线(q-z曲线) |
2.3 p-y曲线的线性化 |
2.4 基于p-y曲线法土抗力-位移曲线求解 |
2.5 粉土参数对单桩力学行为的影响 |
2.6 本章小结 |
3 结构力学模型和土体力学模型计算理论 |
3.1 钢筋的本构模型 |
3.2 混凝土的本构模型 |
3.3 土体力学模型 |
3.3.1 弹塑性理论 |
3.3.2 骨架模型和滞回模型 |
3.3.3 桩-土-桩力学模型作用机理 |
3.4 桥墩和桩基的恢复力模型 |
3.5 本章小结 |
4 土-桩-结构非线性地震反应数值分析 |
4.1 工程概况 |
4.2 地震波选取 |
4.3 桥墩和桩基恢复力模型 |
4.3.1 圆端型截面Mander模型求解 |
4.3.2 恢复力模型的求解 |
4.4 相关计算参数的确定 |
4.4.1 阻尼 |
4.4.2 弹簧参数 |
4.4.3 参震质量 |
4.4.4 恒载的考虑 |
4.5 计算模型的建立 |
4.6 模型分析结果 |
4.6.1 结构位移及内力结果 |
4.6.2 墩身屈服过程及屈服状态 |
4.6.3 墩身滞回曲线 |
4.6.4 结构耗能特性 |
4.6.5 土弹簧滞回曲线 |
4.6.6 土弹簧受力状态 |
4.7 模型验证 |
4.8 本章小结 |
5 土-桩-结构相互作用参数化分析 |
5.1 概述 |
5.2 桩间弹簧对相互作用体系地震响应的影响 |
5.2.1 对墩身响应的影响 |
5.2.2 对桩身响应的影响 |
5.3 承台侧土弹簧对相互作用体系地震响应的影响 |
5.3.1 对墩身响应的影响 |
5.3.2 对桩身响应的影响 |
5.4 软土层位置对相互作用体系地震响应的影响 |
5.4.1 对墩身响应的影响 |
5.4.2 对桩身响应的影响 |
5.5 软土层厚度对相互作用体系地震响应的影响 |
5.5.1 对墩身响应的影响 |
5.5.2 对桩身响应的影响 |
5.6 第一层土质更软时对相互作用体系地震响应的影响 |
5.6.1 对墩身响应的影响 |
5.6.2 对桩身响应的影响 |
5.7 本章小结 |
6 桩基础的抗震设计研究 |
6.1 引言 |
6.2 铁路桥梁桩基础设计步骤 |
6.3 规范简化法和相互作用分析法内力计算 |
6.4 简化法和相互作用分析法配筋计算对比 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(2)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
0引言(东南大学王景全老师提供初稿) |
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿) |
1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
2桥梁结构设计 |
2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿) |
2.1.1汽车作用 |
2.1.2温度作用 |
2.1.3浪流作用 |
2.1.4分析方法 |
2.1.5展望 |
2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
2.2.2焊接节点疲劳性能 |
2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
2.2.7展望 |
2.3高性能材料 |
2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿) |
2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿) |
2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿) |
2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
2.3.5展望 |
2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿) |
2.4.1深水桥梁基础形式 |
2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
3桥梁建造新技术 |
3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
3.1.2焊接制造新技术 |
3.1.3施工新技术 |
3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿) |
3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
4桥梁运维 |
4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿) |
4.1.1监测技术 |
4.1.2模态识别 |
4.1.3模型修正 |
4.1.4损伤识别 |
4.1.5状态评估 |
4.1.6展望 |
4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.2.1智能检测技术 |
4.2.2智能识别与算法 |
4.2.3展望 |
4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿) |
4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
4.3.2地震作用下行车安全性 |
4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
4.3.4.1车辆冲击系数 |
4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
4.3.5研究展望 |
4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.4.1增大截面加固法 |
4.4.2粘贴钢板加固法 |
4.4.3体外预应力筋加固法 |
4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
4.4.5组合加固法 |
4.4.6新型混凝土材料的应用 |
4.4.7其他加固方法 |
4.4.8发展展望 |
5桥梁防灾减灾 |
5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿) |
5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿) |
5.2.1桥梁风环境 |
5.2.2静风稳定性 |
5.2.3桥梁颤振 |
5.2.4桥梁驰振 |
5.2.5桥梁抖振 |
5.2.6主梁涡振 |
5.2.7拉索风致振动 |
5.2.8展望 |
5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿) |
5.3.1材料高温性能 |
5.3.2仿真与测试 |
5.3.3截面升温 |
5.3.4结构响应 |
5.3.5工程应用 |
5.3.6展望 |
5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿) |
5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
5.4.4研究展望 |
5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿) |
5.5.1桥梁冲刷 |
5.5.2桥梁水毁 |
5.5.2.1失效模式 |
5.5.2.2分析方法 |
5.5.3监测与识别 |
5.5.4结论与展望 |
5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿) |
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿) |
策划与实施 |
(3)考虑局部场地效应的大跨度铁路斜拉桥抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 斜拉桥抗震研究现状 |
1.3.2 桩土相互作用研究现状 |
1.3.3 局部场地效应研究现状 |
1.3.4 结构地震响应分析方法 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.5 研究创新点 |
第二章 某斜拉桥工程概况及有限元模型建立 |
2.1 引言 |
2.2 工程概况 |
2.2.1 总体布置 |
2.2.2 主梁 |
2.2.3 索塔 |
2.2.4 混凝土强度及配筋情况 |
2.3 土的动力参数确定 |
2.4 有限元模型建立 |
2.5 动力特性分析结果 |
2.6 本章小节 |
第三章 考虑局部场地效应的地震动输入确定 |
3.1 引言 |
3.2 场地设计反应谱 |
3.3 反应谱转化为当量功率谱 |
3.4 多维多点地震场模拟 |
3.4.1 多维多点功率谱矩阵 |
3.4.2 多维多点地震动合成 |
3.4.3 多维多点非平稳地震动合成 |
3.5 合成的人工地震动时程 |
3.6 本章小结 |
第四章 某大跨度铁路斜拉桥地震响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 线性反应谱分析 |
4.2.1 100年10%超越概率工况 |
4.2.2 100年4%超越概率工况 |
4.3 非线性时程分析 |
4.3.1 代表性响应时程曲线 |
4.3.2 100年10%超越概率工况 |
4.3.3 100年4%超越概率工况 |
4.4 反应谱法及时程分析法结果对比说明 |
4.5 本章小结 |
第五章 某大跨度铁路斜拉桥抗震性能分析 |
5.1 引言 |
5.2 建议的设防水准和性能目标 |
5.3 截面需求与能力验算 |
5.3.1 100年10%超越概率的抗震验算 |
5.3.2 100年4%超越概率的抗震验算 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(4)软弱地层中劲芯复合桩的水平承载性状与抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软土地基中单桩水平受荷性状 |
1.2.2 软土地基中水平受荷单桩理论计算模型 |
1.2.3 砂土地基中桩基的抗震性能与理论分析 |
1.2.4 提高桩基水平承载和抗震性能的方法 |
1.2.5 劲芯复合桩承载性状与理论计算方法 |
1.3 现有研究存在的不足 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 软土地基中劲芯复合桩水平承载力现场试验 |
2.1 工程地质概况 |
2.2 试验方案与测试方法 |
2.3 复合桩水平承载性能分析 |
2.3.1 桩头荷载-位移曲线与承载力分析 |
2.3.2 桩身弯矩、位移与桩侧土抗力响应 |
2.4 本章小结 |
第三章 劲芯复合桩的水平承载机理及受荷响应规律 |
3.1 数值模型的建立与验证 |
3.1.1 几何模型 |
3.1.2 本构关系与参数选取 |
3.1.3 计算步骤 |
3.1.4 数值结果验证 |
3.2 复合桩与PHC管桩水平受荷性状对比 |
3.2.1 水平荷载-位移关系 |
3.2.2 桩身位移分布 |
3.2.3 桩身弯矩分布 |
3.2.4 桩侧土水平抗力 |
3.2.5 p-y曲线响应 |
3.3 水泥土桩加固机理分析 |
3.3.1 桩侧水平抗力的提高作用 |
3.3.2 桩身受拉损伤的限制作用 |
3.4 水泥土桩参数对复合桩水平受荷响应的影响 |
3.4.1 水泥土桩桩径 |
3.4.2 水泥土桩强度 |
3.4.3 水泥土桩桩长 |
3.5 本章小结 |
第四章 软土地基中劲芯复合桩水平承载分析方法 |
4.1 黏性土中桩基p-y模型 |
4.2 劲芯复合桩p-y曲线的构建与验证 |
4.2.1 等效弹簧刚度的引入 |
4.2.2 桩周土抗力衰减函数的确定 |
4.2.3 复合桩p-y曲线的构建 |
4.2.4 桩身非线性的实现 |
4.2.5 实例分析与验证 |
4.3 劲芯复合桩桩身位移与弯矩影响因素分析 |
4.3.1 水泥土桩桩径 |
4.3.2 水泥土桩桩长 |
4.3.3 水泥土桩强度 |
4.3.4 芯桩弹性模量 |
4.3.5 桩头约束条件 |
4.4 本章小结 |
第五章 可液化地基中劲芯复合桩抗震性能振动台试验 |
5.1 振动台模型试验设计 |
5.1.1 试验设备与相似比设计 |
5.1.2 模型地基制备 |
5.1.3 模型桩基与结构制备 |
5.1.4 传感器布置 |
5.1.5 地震波选取 |
5.2 模型体系自振频率与阻尼比 |
5.3 砂土-复合桩-上部结构地震反应特性 |
5.3.1 试验宏观现象 |
5.3.2 超孔压比响应 |
5.3.3 加速度响应 |
5.3.4 动剪应力-应变响应 |
5.3.5 侧向位移与沉降响应 |
5.3.6 弯矩响应 |
5.4 本章小结 |
第六章 可液化土中劲芯复合桩抗震性能的变化规律及评价 |
6.1 数值模型的建立与验证 |
6.1.1 计算模型 |
6.1.2 本构关系与材料参数 |
6.1.3 边界条件与计算步骤 |
6.1.4 数值模型可靠性验证 |
6.2 砂土-复合桩-上部结构地震响应影响因素分析 |
6.2.1 水泥土桩桩径 |
6.2.2 水泥土桩桩长 |
6.2.3 水泥土剪切模量 |
6.2.4 砂土相对密实度 |
6.2.5 震动强度 |
6.3 可液化场地劲芯复合桩抗震性能评价 |
6.3.1 复合桩场地抗液化性能评估 |
6.3.2 可液化场地复合桩弯曲失效评估 |
6.3.3 可液化场地复合桩抗震设计要点 |
6.4 本章小结 |
第七章 桩筏连接形式对劲芯复合桩抗震性能的影响 |
7.1 振动台模型试验设计 |
7.2 模型体系自振频率与阻尼比 |
7.3 砂土-复合桩-上部结构地震反应特性 |
7.3.1 试验宏观现象 |
7.3.2 超孔压比响应 |
7.3.3 加速度响应 |
7.3.4 动剪应力–应变响应 |
7.3.5 侧向位移与沉降响应 |
7.3.6 弯矩响应 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 本文的创新点 |
8.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)液化场地高桩码头抗震分析位移反应谱法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 试验研究 |
1.2.2 数值模拟 |
1.2.3 高桩码头抗震设计规范法 |
1.2.4 基于位移的结构抗震设计方法 |
1.2.5 研究现状分析 |
1.3 本文主要研究内容与技术路线 |
第2章 液化场地高桩码头地震反应数值模拟与验证 |
2.1 引言 |
2.2 高桩码头结构抗震性能离心模拟振动台试验简介 |
2.3 离心模拟振动台试验数值模拟途径 |
2.3.1 材料的动力本构模型 |
2.3.2 单元类型 |
2.3.3 边界条件 |
2.4 有限元模型及输入地震动 |
2.5 数值模型计算结果及验证 |
2.5.1 地应力平衡 |
2.5.2 场地与群桩动力响应 |
2.6 参数分析 |
2.6.1 桩身的嵌固长度 |
2.6.2 桩的抗弯刚度 |
2.6.3 下卧软弱土层厚度的影响 |
2.6.4 上覆硬土层厚度的影响 |
2.7 本章小结 |
第3章 非液化与液化场地高桩码头地震响应对比 |
3.1 引言 |
3.2 地震动选取 |
3.3 非液化场地高桩码头地震反应数值模仿方法 |
3.4 近场和远场地震动对地震响应的影响 |
3.4.1 土体地震响应 |
3.4.2 群桩地震响应 |
3.5 液化与非液化场地高桩码头结构地震响应对比与分析 |
3.5.1 土体地震响应 |
3.5.2 群桩地震响应 |
3.6 液化与非液化场地高桩码头结构功率谱密度对比 |
3.7 液化与非液化场地响应谱对比 |
3.8 本章小结 |
第4章 高桩码头体系抗震分析位移反应谱法 |
4.1 引言 |
4.2 考虑液化效应的修正的位移反应谱 |
4.2.1 地震及台站介绍 |
4.2.2 位移反应谱及其标准化与拟合 |
4.2.3 与规范位移反应谱对比 |
4.3 位移反应谱法 |
4.3.1 横向刚度的求解 |
4.3.2 码头结构的地震质量与固有周期计算 |
4.3.3 动力放大系数与位移需求 |
4.3.4 方法正确性验证 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录一 |
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)塔梁墩固结体系大跨斜拉桥地震响应分析(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 桥梁地震灾害及震害分析 |
1.2.1 桥梁震害 |
1.2.2 桥梁震害分析 |
1.3 斜拉桥的发展历程 |
1.4 大跨度斜拉桥地震响应分析研究现状 |
1.5 主要研究内容及技术路线图 |
第2章 桥梁抗震理论分析方法 |
2.1 概述 |
2.2 静力法 |
2.3 反应谱法 |
2.3.1 反应谱法的基本原理 |
2.3.2 单质点体系的地震力计算 |
2.3.3 多质点体系的地震力计算 |
2.4 动力时程分析法 |
2.4.1 时程分析法的基本原理 |
2.4.2 时程分析计算方法 |
2.5 桩-土相互作用概述 |
2.5.1 桩-土相互作用理论分析方法 |
2.5.2 桩-土-结构相互作用动力模型 |
2.6 本章小结 |
第3章 塔梁墩固结体系大跨度斜拉桥的自振特性分析 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 主桥桥型设计 |
3.1.2 主要技术标准 |
3.2 斜拉桥有限元建模 |
3.2.1 主梁模拟 |
3.2.2 主塔模拟 |
3.2.3 斜拉索模拟 |
3.2.4 基础模拟 |
3.2.5 全桥模型及边界条件 |
3.3 桥梁自振特性计算 |
3.3.1 自振特性计算原理简介 |
3.3.2 自振特性计算结果 |
3.4 本章小结 |
第4章 塔梁墩固结体系大跨度斜拉桥的反应谱分析 |
4.1 反应谱选择 |
4.1.1 抗震设防标准 |
4.1.2 设计加速度反应谱的输入 |
4.1.3 反应谱的荷载组合 |
4.2 反应谱计算结果分析 |
4.2.1 位移计算结果 |
4.2.2 内力计算结果 |
4.3 本章小结 |
第5章 塔梁墩固结体系大跨度斜拉桥动力时程分析 |
5.1 概述 |
5.2 地震波输入和阻尼的确定 |
5.2.1 地震波的选用 |
5.2.2 阻尼的确定 |
5.2.3 本桥输入地震波的选择 |
5.3 一致激励下的地震反应分析 |
5.3.1 关键节点位移和关键内力 |
5.3.2 时程分析与反应谱分析结果对比 |
5.4 考虑行波效应的时程分析 |
5.4.1 概述 |
5.4.2 行波效应对斜拉桥结构位移的影响 |
5.4.3 行波效应对斜拉桥结构内力的影响 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历及在学期间的研究成果 |
(8)桩土相互作用对斜拉桥地震响应影响分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 大跨径桥梁抗震研究与运用 |
1.2 桩土相互作用机理与理论研究 |
1.2.1 桩土相互作用机理 |
1.2.2 桩土相互作用理论研究 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 桩土相互作用理论分析模型 |
2.1 桩土相互作用分析模型 |
2.1.1 等效桩底固结模型 |
2.1.2 分层土弹簧模型 |
2.1.3 集中土弹簧模型 |
2.1.4 改进的动力Winkler地基梁模型 |
2.2 本章小结 |
第三章 大跨径塔梁墩固结斜拉桥地震响应分析 |
3.1 大桥主要设计参数 |
3.2 有限元模型建立 |
3.3 桥梁动力特性分析 |
3.4 地基刚度变化对桥梁动力特性的影响 |
3.5 大跨径塔梁墩固结体系斜拉桥地震响应分析 |
3.5.1 地震动输入 |
3.5.2 塔墩内力分析 |
3.5.3 塔梁位移分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 桩土相互作用计算模型对桥梁地震响应影响分析 |
4.1 分层土弹簧模型与集中土弹簧模型全桥地震响应比较 |
4.1.1 周期振型分析结果对比 |
4.1.2 塔墩分析结果对比 |
4.1.3 主梁内力分析结果对比 |
4.1.4 桥梁位移分析结果对比 |
4.1.5 斜拉索索力分析结果对比 |
4.2 桩身受力研究 |
4.2.1 研究模型的建立 |
4.2.2 不同地震方向组合输入对桩身内力影响 |
4.2.3 桩身受力沿深度方向变化规律 |
4.2.4 桩身屈服分析 |
4.3 参震土取值范围对桥梁地震响应影响 |
4.3.1 参震土范围选取与分析模型建立 |
4.3.2 计算结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 阻尼计算模式对斜拉桥地震响应的影响 |
5.1 阻尼理论 |
5.1.1 阻尼来源及作用机制 |
5.1.2 阻尼计算理论 |
5.2 不同阻尼计算模式桥梁地震响应结果 |
5.2.1 振型阻尼计算结果 |
5.2.2 瑞利阻尼计算结果分析 |
5.2.3 应变能因子阻尼计算结果 |
5.3 不同阻尼计算模式桥梁地震响应结果对比分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 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 |
(9)曲线刚构-连续组合梁桥地震响应分析及减震措施优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 曲线刚构-连续组合梁桥发展概况 |
1.2 曲线刚构-连续组合梁桥的特点 |
1.3 主要的桥梁地震响应分析方法 |
1.3.1 静力分析法 |
1.3.2 动力反应谱分析法 |
1.3.3 动态时程分析法 |
1.3.4 增量动力分析法 |
1.4 曲线梁桥地震响应分析研究现状 |
1.4.1 国外研究现状 |
1.4.2 国内研究现状 |
1.5 本文主要研究目的与研究内容 |
1.5.1 本文的主要研究目的 |
1.5.2 本文的主要研究内容 |
第二章 结构有限元建模及其动力特性分析 |
2.1 引言 |
2.2 工程概况 |
2.3 有限元模型的建立 |
2.3.1 上部结构的模拟 |
2.3.2 支座的模拟 |
2.3.3 桥墩及基础的模拟 |
2.3.4 桩-土-结构相互作用的模拟 |
2.3.5 最终模型的建立 |
2.4 结构关键参数对曲线刚构-连续组合梁桥动力特性的影响 |
2.4.1 桩-土-结构相互作用对动力特性的影响 |
2.4.2 曲率半径对动力特性的影响 |
2.4.3 墩高对动力特性的影响 |
2.5 本章小结 |
第三章 曲线刚构-连续组合梁桥地震响应参数分析 |
3.1 引言 |
3.2 非线性时程分析地震波的选取和输入 |
3.2.1 地震波的选取 |
3.2.2 地震波的输入 |
3.3 地震波的种类与激励方向对曲线刚构-连续组合梁桥地震响应的影响 |
3.3.1 地震波的种类影响 |
3.3.2 地震波激励方向的影响 |
3.4 曲率半径对曲线刚构-连续组合梁桥地震响应的影响 |
3.5 桩-土-结构相互作用对曲线刚构-连续组合梁桥地震响应的影响 |
3.6 桥墩线刚度比对曲线刚构-连续组合梁桥地震响应的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 曲线刚构-连续组合梁桥粘滞阻尼器减震分析 |
4.1 引言 |
4.2 减隔震技术概述 |
4.2.1 减隔震技术的工作机理 |
4.2.2 减隔震技术的优势 |
4.2.3 我国桥梁减隔震技术的应用概况 |
4.3 常用减隔震装置及其力学模型 |
4.3.1 粘滞阻尼器 |
4.3.2 铅芯橡胶支座 |
4.3.3 高阻尼橡胶支座 |
4.4 粘滞阻尼器减震分析 |
4.4.1 阻尼系数的影响 |
4.4.2 阻尼指数的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 曲线刚构-连续组合梁桥组合减震分析 |
5.1 引言 |
5.2 基础隔震装置的安装与模拟 |
5.3 基础隔震装置的减震分析 |
5.4 粘滞阻尼器与基础隔震装置组合减震分析 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的成果 |
致谢 |
(10)基于耐震时程法的冲刷环境下桥梁结构地震易损性分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冲刷环境下桥梁结构抗震性能研究现状 |
1.2.2 耐震时程法研究现状 |
1.3 本文的研究内容和技术路线 |
第2章 基于耐震时程法的地震易损性分析方法 |
2.1 地震易损性分析方法概述 |
2.2 理论型地震易损性分析基本原理及步骤 |
2.3 增量动力分析方法 |
2.4 地震动强度的选择 |
2.5 结构损伤指标及损伤状态的确定 |
2.6 耐震时程法 |
2.6.1 耐震时程法基本原理 |
2.6.2 基于我国桥梁抗震设计规范的耐震时程曲线 |
2.6.3 基于耐震时程法的地震易损性分析框架 |
2.6.4 耐震时程法适用性验证方法 |
2.7 本章小结 |
第3章 冲刷环境下高速公路典型桥梁地震易损性分析 |
3.1 桥梁概况及工程背景 |
3.2 连续梁桥有限元模型 |
3.2.1 主梁模拟 |
3.2.2 桥墩及桩基础模拟 |
3.2.3 支座模拟 |
3.2.4 桩土相互作用及冲刷深度模拟 |
3.3 耐震时程法适用性验证 |
3.4 冲刷深度对桥梁地震易损性的影响 |
3.4.1 冲刷深度对横桥向地震易损性的影响 |
3.4.2 冲刷深度对纵桥向地震易损性的影响 |
3.5 冲刷深度对桥梁结构地震易损性的影响规律分析 |
3.5.1 冲刷深度对桥梁桩基础承载力的影响 |
3.5.2 冲刷深度对桥梁动力特性的影响 |
3.5.3 冲刷深度对桥梁地震易损性的影响 |
3.6 冲刷环境下下部结构设计对桥梁地震易损性的影响 |
3.6.1 冲刷环境下不同基础类型的选择 |
3.6.2 基础配筋率对冲刷环境下桥梁地震易损性的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 冲刷环境下跨海斜拉桥地震易损性分析 |
4.1 桥梁概况及工程背景 |
4.2 跨海斜拉桥有限元模型 |
4.2.1 主梁及斜拉索模拟 |
4.2.2 桥塔及桥墩模拟 |
4.2.3 支座模拟 |
4.2.4 桩土相互作用及冲刷深度模拟 |
4.2.5 动水附加质量的计算 |
4.3 冲刷深度对跨海斜拉桥动力特性的影响 |
4.4 耐震时程法适用性验证 |
4.5 地震动强度选择 |
4.6 冲刷深度对跨海斜拉桥地震易损性的影响 |
4.6.1 冲刷深度对横桥向地震易损性的影响 |
4.6.2 冲刷深度对纵桥向地震易损性的影响 |
4.7 本章小结 |
结论与展望 |
本文主要结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文及科研成果 |
四、桩基抗震性能及地震响应(论文参考文献)
- [1]多层土-桩-结构非线性地震反应数值模拟与桩基设计[D]. 岳昊. 烟台大学, 2021(09)
- [2]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [3]考虑局部场地效应的大跨度铁路斜拉桥抗震性能研究[D]. 廖成文. 广西大学, 2020(07)
- [4]软弱地层中劲芯复合桩的水平承载性状与抗震性能研究[D]. 王安辉. 东南大学, 2020
- [5]液化场地高桩码头抗震分析位移反应谱法[D]. 邱梦瑶. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [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]塔梁墩固结体系大跨斜拉桥地震响应分析[D]. 张桓魁. 湘潭大学, 2020(02)
- [8]桩土相互作用对斜拉桥地震响应影响分析[D]. 陈飞. 重庆交通大学, 2020(01)
- [9]曲线刚构-连续组合梁桥地震响应分析及减震措施优化研究[D]. 张立凡. 长安大学, 2020(06)
- [10]基于耐震时程法的冲刷环境下桥梁结构地震易损性分析[D]. 何海峰. 西南交通大学, 2020(07)