考虑土桩相互作用的高铁桥梁抗震性能分析

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1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文考虑土桩相互作用的高铁桥梁抗震性能分析作者姓名刘培玲工程领域建筑与土木工程指导教师赵冠远副教授培养院系土木建筑工程学院二零一五年六月硕士专业学位论文考虑土桩相互作用的高铁桥梁抗震性能分析作者：刘培玲导师：赵冠远北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阋和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在

2、馆际合作关系的兄弟髙校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签字日期：：年月■日签字日期：年月⋯曰学校代码：密级：公开北京交通大学硕士专业学位论文考虑土桩相互作用的高铁桥梁抗震性能分析作者姓名：刘培玲学号：导师姓名：赵冠远职称：副教授专业学位类别：工学学位级别：硕士北京交通大学年月致谢回顾整个求学生涯，我总是在不停的做出选择，在第一次高考失利后复读或者读一个妥协的大学之间选择了复读；在家乡的学校和交大之间选择了交大；在工作或者留校读研之间选择了读研。幸运的是，每一次选择的结果都没有让我在曰后感到一丝的后悔。我在交大度过了

3、整个的本科和研宄生生涯，整整年，我已经从最初的分不清东南西北到现今已经熟悉了这里的每一寸土地。行将毕业，这里留下了我满满的青春和不舍，即便我以后回到家乡，甚至走到远方，我都会回忆起这里的一草一木，一花一树；每一个同学亲切的微笑和老师们慈祥的面庞。首先感谢我的母校，谢谢您，让我在此成长！在我整个的研究生生涯以及论文写作过程中，给予我最大帮助的毫无疑问是我的导师赵冠远副教授，老师严谨的治学态度和科学的工作方法极大的影响了我，他的悉心指导和针对论文提出的宝贵意见也是我得以完成这篇论文最坚实的基础，而这些东西，影响的不仅仅是我的学生生涯，对我以后的工作生活也会

4、有极大的帮助，在此，我向赵老师表示最衷心的谢意以及最深切的祝福。此外，在完成论文期间，同门王晓昱、包涵、张同越都曾在我迷惘时提供过宝贵的意见，同办公室的师兄们不厌其烦的讲解，同学针对我的问题苦思良久的答案，以及一些灵光一闪的解决方案。雪中送炭，莫不能忘，我也深铭于心，深表谢意！感谢我的父母在我求学生涯中为我默默付出的一切！即将告别母校，感慨良多，暂时放下内心的不舍，在此我想对所有在我生命中帮助过我的人表示感谢，无论未来的生活艰难与否，我都将不断的学习进步，以期回报你们的期望与支持。谢谢！刘培玲年月于红果园摘要摘要采用现行规范进行高速铁路桥梁抗震设计时，

5、通常把桩基础设为能力保护构件，认为破坏发生在桥墩位置。然而总结国内外近几十年的震害资料表明，不少的桥梁结构是因为桩基础的失效而导致结构的整体破坏。在研习大量相关资料的基础上，本文对桥墩一桩基础系统进行了深入的研究。本文主要工作如下：对土一结构相互作用的历史和发展现状进行了概括，描述了地震作用下土一结构相互作用的基本机理，概括了土一结构相互作用的研宄方法，介绍了工程中常用的土一桩一结构相互作用的计算模型，对土桩相互作用的若干重要问题进行了讨论。为考虑水平荷载作用下土桩之间的相互作用，结合国内外相关设计规范，提出了基于曲线法（包括曲线、曲线）的单桩基础的非

6、线性计算模型，并通过现场试验数据验证了曲线法的准确性及适用性；探讨了土参数的改变粘土的不排水抗剪强度与容重、砂土的摩擦角与容重）对桩基础力学行为的影响。提出了适用于我国高铁桥梁抗震分析的群桩基础的非线性计算模型，模型中以乘子考虑群桩效应并以分布塑性铰模式追踪桩身的非线性变形；以京石客专为背景，对非线性群桩基础进行了有限元模拟分析以及群桩非线性性能的参数影响分析，研究了墩顶水平荷载作用下，群桩基础的破坏形态、变形能力、承载能力以及桩身内力分布规律；并总结了影响参数的改变（墩高、桩径、桩身配筋率、桩身配箍率）对群桩基础的承载能力、位移延性系数以及桩身塑性铰

7、产生机制、发展历程的影响规律。对桥墩一桩基础系统进行了能力谱法分析。介绍了分析方法及能力谱法的基本原理及实施步骤，概述了两类弹塑性需求谱的构造方法以及相应性能点的求解方法；提出了考虑桥墩横桥向剪切效应的弯剪数值分析模型，模型中以弯曲弹簧模拟结构的弯曲变形和极限承载力，剪切弹簧考虑结构的剪切变形，两者耦合共同考虑桥墩的弯剪作用，并以试验数据验证了模型的有效性；以西宝客专专施桥为例，釆用基于延性系数的弹塑性需求谱及赵冠远尽—关系模型进行了桥墩一桩基础系统的能力谱法分析，能力谱分析的结果与非线性时程分析的结果对比，误差在允许范围内，验证了本文提出的能力谱法对

8、桥墩一桩基础系统进行目标位移求解的准确性。对桥墩一桩基础系统进行了基于延性的抗震性能分析。提出