西部盐渍土环境中混凝土桥墩柱地震损伤研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151100233硕士学位论文学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：结构工程论文题目：西部盐渍土环境中混凝土桥墩柱地震损伤研究英文题目：ResearchonSeismicDamageofReinforcedConcretePierColumninWesternSalineSoilEnvironment学生姓名：牛鹏凯导师姓名：闫长旺教授二○一八年四月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要近年来，我国大力发展基础建设，随着西部大开发战略进一步深入，西部等欠发达地区的交通状况得到了明显改善，处于抗震设防烈度区的桥梁结构越来越多。桥梁结

2、构作为交通运输的重要组成，在发生地震后，是否仍能发挥一定的使用功能，为抗震救灾提供可靠的道路安全保证是十分值得关注的。西部地区同时存在大量的盐渍土，桥墩柱长期服役在含有氯盐、硫酸盐的土壤中，混凝土、钢筋等材料都会受到严重侵蚀，材料性能会发生退化。故在实际环境中，混凝土桥墩柱在正常使用状态下必定存在损伤，因此对不同服役期内混凝土桥墩柱的地震损伤状态进行研究是很有必要的。本文通过对不同腐蚀程度下桥墩柱的低周循环加载试验，对处于盐渍土环境中的13根桥墩进行了地震损伤研究。论文的主要研究内容包括：⑴以构件层次的损伤为重点，较为全面的介绍了材料、构件、结构损伤研究的现状，详细总结了

3、单参数损伤模型与双参数模型的特点与研究进展，并指出了各类损伤模型存在的不足之处，发现目前对于绝大多数的双参数损伤模型是以Park-Ang模型为基础不断进行改进和修正获得的。⑵分析锈蚀率与轴压比对混凝土桥墩柱骨架曲线、滞回曲线、刚度退化以及耗能能力等与损伤相关指标的影响，表明锈蚀率与轴压比对试件的刚度以及耗能能力均是不利的，因而对构件的损伤累积与发展产生了影响。⑶基于试验结果，建立了盐渍土环境中混凝土桥墩柱的双参数损伤模型，并考虑了钢筋锈蚀对损伤计算的影响。模型将试件相对位移与相对耗能之间的指数关系简化为线性关系，并引入参数调整位移与耗能之间的比重，使模型具有较好的收敛性。

4、⑷对试件的损伤影响因素进行了分析，表明在同一加载位移下，锈蚀率与轴压比越大，试件损伤越严重。通过与其它损伤模型的对比，发现本文模型可以在收敛性、累积耗能对损伤的影响等方面均比较符合理论与实际情况。⑸对单个桥墩柱而言，归一化残余位移与墩柱的损伤指数呈现指数关系。并对所有试件进行了非线性拟合，给出了归一化残余位移与损伤指数之间的定量关系，同时结合本文的双参数模损伤评定关系，建立了基于归一化残余位移的损伤评定方法，并对实际工程中对该损伤准则的利用提供了可参考的指南。关键词：钢筋混凝土桥墩柱；拟静力试验；钢筋锈蚀；损伤评定I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractInrecen

5、tyears,Chinahasmadegreateffortstodeveloptheinfrastructure.Withthefurtherdevelopmentofthewesterndevelopmentstrategy,thetrafficintheunderdevelopedareasofwesternofChina,hasbeengreatlyimproved.Moreandmorebridgestructureshavebeenintheareaoffortificationintensity.Asanimportantpartoftransportati

6、on,afteranearthquake,whetherisabletoplayacertainfunctiontoprovidereliablehelpistoassessforbridgestructures.Atthesametime,thereareagreatdealofsalinesoilinthewesternregionofChina.Thepiercolumnhasbeenlongservicedinthesoilcontainingchlorideandsulphates,concreteandsteelareeroded,characteristic

7、ofthematerialwilldegenerate,therefore,intheactualenvironment,theremustbesomedamagetothethemundernormalcondition.Itisnecessarytoevaluatethedamagestateofthem,indifferentserviceperiods.Inthispaper,alowcycleloadingtestof13piercolumnsistestedunderdifferentcorrosiondegree