侧向冲击荷载作用下钢筋混凝土空心桥墩的受力性能研究

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1、一一－．＞二二．－．—．－分类号密级Ｕ口Ｃ—．编号老＜＾索硕ｄｒ学位论文Ｍ向冲击荷载作用下钢鑛纔凝主空也桥鐵的受力性能研究硏究生抱名：钱长根导师姓名：刘伟庆教覆方海副教按申请学位级别：工学硕±级学科名務：止木工程＊－－二二—：－＾亡—：，Ｖ－—级字科名称：结构工程２０１５年５月ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＢｅｈａｖｉｏｒｏｆＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＰｉｅｒｓｗｉｔｈＨｏｌｌｏｗＣｒｏ－ｓｓｓｅｃ村ｏｎＳｕｂｅｄｅｄｔｏ

2、ＬａｔｅｒａｌＩｍａｃｔＬｏａｄｊｐＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＮａｎｉｎＴｅｃｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｊｇｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆｇＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＢｙＣｈａｎｇ－ｇｅｎＩＡＮＱＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＷｅｉｉｎＬＩＵｑｇＡｓｓｏ．Ｐｒｏｆ．ＨａｉＦＡＮＧＭａｙ２０１５学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其

3、他人己经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得南京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同王作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。〇．．）言棘日航节１《ｋ研巧生签名：．锭参学位论文的使用声明＇／ｌ、南京工业大学、国家图书馆、中国科学技术信息研究所、万方数据电子出版社（）、中国学术期刊光盘版电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文并通过网络向社会提供信息服务。论文的公布（包括刊登）授权南京工业大学研究生部办理。（打钩生效）

4、：导师签名：研究生签名．．，．３１＾０５６。１，玄令日期；７日期：＞＾＿（摘要钢筋混凝王空也桥壞因其重量小，截面惯性矩大等优点，己广泛应用于各类桥梁的墳柱和桥塔，尤其适用于大型桥梁。目前桥嶺遭受船舶、车辆等侧向荷载撞击灾害的概率越来越大，，而空也桥截的抗冲击机理尚不明确。因此本文系统开展了具有不同空必率的钢筋混凝±桥徵侧向冲击试验研究、理论分析Ｗ及数值模拟工作，主要取得了如下成果：（１）论述了钢筋混凝±空也桥壞的应用概况，并对其研究现状进行了介绍总结分；析了钢筋海凝止桥壞侧向荷载作用机理等相关研究进展与结论，并总结了亟

5、待硏究的问题。、（２）通过对１５根Ｈ种不同截面空屯率构件的侧向静态加载试验与冲击试验，研究了构件的静态承载性能与动态冲击响应，观测了不同空也率构件的试验破坏形态试验；中的关键变化参数包括：空也率、纵向主筋的配筋率、落键质量和冲击高度。试验结果表明：实也构件在静力与冲击试验中均表现整体破坏，空也率为０．４的构件在静力与冲击试验中均表现出整体弯剪破坏和加载区混凝±的局部损伤，空也率为０．６的构件则均为构件加载区域的局部破坏。（３）侧向冲击试验结果表明：随着冲击高度的增加，撞击力峰值不断增加，跨中位移逐渐增大当落键质量增大，，跨中位移也随

6、之增大且键体质量的变化会显著影响构；件的破坏模式，，，；当纵向钢筋配筋率增大时构件刚度増加冲击力峰值随之增加而跨中位移随之减小，；同时配筋率的变化也会影响侧向冲击下构件的破坏形态当撞击能；量相同时，产生的撞击力峰值较为接近。（４）从理论上推导了混凝±空也截面域柱在静力荷载作用下的理论模型，并与试验、，验证了该模型的合理性结果相对比；通过理论分析，基于钢筋混凝±空屯截面构件在侧向冲击荷载作用下弹性与塑性两阶段分析方法，建立了构件的侧向晓度理论汁算公式。（５－）ＡＮＳＹＳ应用／ＬＳＤＹＮＡ软件对各试验工况进行了精细化非线性数值模掛。采用混凝

7、王弹塑性帽盖损伤模型模拟出冲击荷载作用下泡凝±的开裂与损伤状况，数值模巧结果与试验及理论值具有较好的一致性。关键词：钢筋混凝主空也桥墙侧向冲击试验理论分析数值模拟ＩＡＢＳＴＲＡＣＴ民ｅ－ｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｉｅｒｓｗｉｔｈｈｏｌｌｏｗｃｒｏ巧ｓｅｃｔｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｐｔｙｐ放ｏｆｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓａｎｄｐｙｌｏｎｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｌａｒｇｅｂｒｉｄｇｅｓｆｏｒｉｔｓｓｍａｌｌｗｅｉｇｈｔ，ｌａｒｇｅ－ｔ