考虑桩-土相互作用的深水高墩大跨桥梁抗震性能分析

《考虑桩-土相互作用的深水高墩大跨桥梁抗震性能分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码10530学号201510181959分类号U442.5+5密级公开硕士学位论文考虑桩-土相互作用的深水高墩大跨桥梁抗震性能分析学位申请人梁鹏指导教师吴文朋学院名称土木工程与力学学院学科专业建筑与土木工程研究方向桥梁抗震二〇一八年五月AnalysisonSeismicPerformanceofLong-spanBridgeswithHighPiersinDeepWaterConsideringPile-soilInteractionCandidateLiangPengSupervisorDr.WuWenpengColl

2、egeCollegeofCivilEngineeringandMechanicsProgramArchitecturalandCivilEngineeringSpecializationSeismicResearchonBridgesDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2018硕士学位论文I考虑桩-土相互作用的深水高墩大跨桥梁抗震性能分析摘要随着我国公共交通基础设施建设的不断发展和完善，交通网络中处于深水中的高墩大跨桥梁也日益增多。尽管既往针

3、对高墩大跨桥梁结构抗震性能的研究已有不少，然而大多忽略了桩-土相互作用或者动水压力的影响，特别是对二者联合作用影响的研究尚不够深入，从而导致我国当前的桥梁抗震设计规范对于动水压力和桩-土相互作用在分析中的模拟方法尚缺乏明确的指导和说明。因此，有必要在这方面进一步展开系统地研究。本文以主要以某深水库区一高墩大跨连续刚构桥梁为工程背景，考虑了桩-土相互作用、动水压力以及二者联合作用效应的影响，基于OpenSEES源代码分析平台分别展开了定性的和定量的抗震研究，主要研究内容和结论如下：(1)基于OpenSEES软件编写了典型高烈度区

4、深水高墩大跨桥梁的非线性基准有限元模型代码，并在此基础上分别建立了①既不考虑动水压力也不考虑桩土相互作用、②只考虑动水压力、③基于“m”法考虑桩-土相互作用、④基于“p-y曲线”法考虑桩-土相互作用、⑤“m”法+动水压力；⑥“p-y曲线”法+动水压力六种分析模型，通过输入两组地震波时程激励，定性地分析了动水压力和桩-土相互作用对桥梁动力特性和地震响应的影响规律。研究表明：考虑动水压力和桩土相互作用均会降低桥梁结构的自振频率，但动水压力和桩土相互作用对桥梁地震响应的影响并促进或者抵消的关系，而与输入地震波特性有关。(2)选取10

5、0组随机的地震波输入来考虑地震的不确定性，以峰值地面速度（PGV）作为地震动强度参数，分别建立了算例桥梁不同构件的概率地震需求模型（PSDM）,然后分别以桥墩墩顶、墩底曲率以及支座位移作为损伤指标建立了相应的地震易损性曲线，对深水桥梁的抗震性能进行了定量的分析和评估。研究表明：桩-土相互作用和动水压力都会使得墩顶在顺桥向的失效概率增大；动水压力的影响会导致墩底的地震损伤失效概率增大，但桩-土相互作用的影响会导致墩底的地震损伤失效概率减小。关键词：高墩大跨桥梁；桩-土相互作用；动水压力；抗震性能；地震易损性II硕士学位论文Abs

6、tractWiththecontinuousdevelopmentandimprovementofChina’spublictransportinfrastructure,thenumberoflong-spanbridgeswithhighpiersindeepwaterisincreasingdaybyday.Althoughtherehavebeenmanypreviousstudiesontheseismicperformanceoflong-spanbridgeswithhighpiers,mostofthemhav

7、eignoredtheinfluenceofpile-soilinteractionorhydrodynamicpressure.Furthermore,theresearchonthecombinedeffectofthetwoisstillnotdeepenoughinparticular,whichleadsthatthecurrentseismicresistancedesignspecificationofbridgeslacksdefiniteguidanceandexplanationonthesimulatio

8、nmethodsforhydrodynamicpressureandpile-soilinteraction.Therefore,itisnecessarytofurtherconductsystematicresearchinthisfield.Takingalong-sp