钢筋混凝土桥墩地震损伤分析与模型研究

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1、摘要桥梁是重要的生命线工程。在发生地震以后，仍具有一定的使用功能的桥梁对于抗震救灾具有极其重要的作用，而桥梁结构能够保持一定使用功能的前提是桥梁结构的破坏程度能控制在一定范围之内。我们知道，桥梁结构的使用功能主要取决于桥墩的损伤程度。因此，本文通过对九个悬臂式桥墩缩比例模型的拟静力试验，对桥墩进行了地震损伤方面的研究，并结合美、日数据库的31个墩柱的拟静力试验成果推导出了新的地震损伤评价准则，以期能够对地震区域内未倒塌桥梁的剩余抗力、损伤程度和服役可靠度做出准确有效的判断。论文的主要工作如下：①

2、本文系统地介绍了地震作用下结构的破坏机理；较为详细地介绍结构抗震理论的的发展历程以及基于损伤性能目标的抗震设计理论，阐述了各种抗震设计方法之间的过渡衔接关系。②论文系统的归纳了损伤问题的三个研究层次，从材料、构件、结构的层次对损伤问题的本质进行了探讨。重点评述了基于破坏参数的构件损伤指数的研究进展，并经过比较指出了各种破坏参数的优缺点以及现有的各种双参数破坏准则的不足之处。③在广泛文献调研的基础上，结合前人的钢筋混凝土桥墩拟静力试验的成果，本着尽可能真实地模拟桥墩作用荷载和边界条件的原则，设计了

3、钢筋混凝土悬臂桥墩拟静力试验。通过收集的试验数据及其试验现象为地震损伤准则的建立提供依据。④建立了一个钢筋混凝土结构双参数地震损伤模型。模型将能够非常直观的描述桥墩损伤程度的两个破坏参数(刚度、残余变形)通过一定的组合规律组合在一起。利用美、日数据库的31个墩柱拟静力试验结果结合本次论文的9个墩柱的试验数据进行回归分析得到两个破坏参数的组合系数。结合各个试验的实验现象，给出了新的双参数地震损伤模型。⑤通过试验统计分析了不同墩柱归一化位移延性水平与损伤指数的关系。关键词：钢筋混凝土桥墩；拟静力试验

4、；损伤评估；地震损伤模型ABSTRACTBridgeisallimportantlifelineproject．Aftertheearthquake，thosebridgeswhichcouldstillbeusedincertaindegreeareveryimportantforrelief,andthebridgestructurecanmaintainacertainfunctiononthepremisethatdamageofthebridgestructurecanbecontro

5、lledwithinacertainrange．Weknow,theusefunctionofbridgedependsonthedamageextentofpiers．Therefore，thisarticlecarryoutthepseudo-staticexperimenttoninecontractionbridgemodels，anddotheseismicdamageresearch．．combinedwiththeresultsof27piercolumnsofthepseudo—

6、staticexperiment，thearticlededucedanewseismicdamageassessmentcriterion，Inhopesofcouldmakeapreciseandeffectivespeculatefortheresidualresistance，damagedegreeandservicereliabilitytothenotcollapsedbridgesinseismicarea．Inthisthesis，themajorworkisasfollows

7、：①Thethesissystematicallyintroducesthefailuremechanismofstructureundertheeffectofearthquake；Moredetailedintroducesthedevelopmentofthetheoryofstructuralseismicandinturducestheseismicdesigntheorybasedondamageperformancetargets，thisthesisexpoundsthevari

8、ousseismicdesignmethodofcollaborativerelationshipbetweentransition．②Thethesissystematicinductionthreelevelsofstudyofdamageproblem，frommaterials，components，structurelevels，discussthenatureofthedamageproblems．Particularlyimportantreviewstheresearchprog