劣化对高墩抗震性能的影响分析（带连系梁）开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

我国是世界上地震灾害最为严重的几个国家之一，地震基本烈度6度及6度以上的地区几乎遍及全国各个行政区，发生的地震具有强度高、持续时间长、发生频率高、破坏力强、伤亡及损失巨大等特点。以汶川地震为例，桥梁上部结构的震害可以归结为上部结构坠毁、桥梁墩柱破坏、支座破坏等。现代混凝土桥梁结构中，因钢筋混凝土桥墩破坏导致桥梁严重破坏甚至倒塌已成为桥梁震害的重要特征。所以研究高墩桥梁的抗震性能拥有很重要的意义。而桥梁的结构存在着劣化问题，桥梁结构的劣化对其抗震性能也有一定的影响，劣化后抗震性能比劣化前明显降低。常见的桥梁劣化现象有裂缝，撞损，剥落，蜂窝，冲刷，钢筋锈蚀等。影响桥梁结构劣化的因素有很多，比如氯离子侵蚀，混凝土碳化，硫酸盐侵蚀，镁盐侵蚀，冻融破坏等。

对于长细比大于10的高墩的抗震性能李建中等分析探讨了高墩的位移延性能力，发现高墩的延性能力受地震荷载、高阶振型效应、墩身质量等因素影响较大。梁智垚在对比高墩与低墩的地震反应后认为在应变、曲率及位移3个基本的构件性能指标中，墩顶位移作为高墩的性能指标是不合适的。大连理工大学艾庆华等研究了多维抗震理论及墩柱的延性抗震。同济大学范立础等提出了桥梁延性抗震理论，重庆交通大学徐国锋等针对公路桥墩及桥梁抗震设计理论展开工作，西南交通大学刘艳辉等则深入分析了曲线梁桥抗震和深水基础桥梁抗震，天津大学王成博等开展高墩大跨桥梁的抗震理论的研究，长安大学崔海琴等研究探讨了公路桥梁抗震方法。合肥工业大学左晓明开展了公路钢筋混凝土桥墩的试验研究和数值分析。中南林业科技大学吴弈琴提出了桥梁抗震评估方法。

自20世纪70年代初日本，美国，新西南等多地震国家对钢筋混凝土桥墩抗震性能进行了大量的模型试验和理论研究分析。priestley等针对强震作用下钢筋混凝土桥墩的强度，延性和低配筋率等对抗震性能的影响做了分析。janoyan等对足尺的钢筋混凝土桥墩进行了侧向循环加载，较好的预测了桥梁的弯矩-曲率关系,marson等开展了钢筋混凝土墩柱的低周反复荷载试验，研究它的延性和强度，提出了新的设计方程，被美国和加拿大的lrfd规范所采用。

2. 研究的基本内容与方案

本文主要内容是查阅相关文献，了解结构地震响应分析的基本内容和方法。熟悉结构有限元分析的基本内容和过程。结合opensees结构分析软件，采用动力时程分析法对桥高墩地震响应进行分析研究。学习并掌握opensees结构分析软件，理解并掌握有限元软件的基本原理和建模的过程。时程分析法是对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。由时程分析可得到各个质点随时间变化的位移、速度和加速度动力反应，进而计算构件内力和变形是时程变化。时程分析法在数学上称步步积分法，抗震设计中也称为“动态设计”。由结构基本运动方程输入地面加速度记录进行季分求解，以求得整个时间历程的地震反应的方法。此法输入与结构所在场地相应的地震波作为地震作用，由初始状态开始，一步一步逐步积分，直至地震作用终了。通过使用opensees结构分析软件建立分析对象的有限元模型，结合动力时程分析法，设定分析工况，计算结构的内力、位移、反力等响应。并且查阅相关文献和图书资料，结合导师的指导，完成高墩劣化对抗震性能的影响分析，达到预定目标。

3. 研究计划与安排

第1周：查阅相关文献资料，仔细阅读设计任务书，明确研究内容。

第2周：了解研究所需具备的基本知识及所要掌握的软件，安装并熟悉所需的工具，为后续毕业设计论文工作做好准备。

第3周：确定方案，完成开题报告。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 石志源.《桥梁结构电算》(第2版)[m].北京:人民交通出版社,2010.

[2] 中华人民共和国交通部.《公路桥涵设计通用规范jtg d60—2004 [s]》.北京:人民交通出版社,2004.

[3] 中华人民共和国交通部.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范jtgd62—2004 [s]》.北京:人民交通出版社,2004.