1. 研究目的与意义(文献综述)
我国是一个多地震灾害的国家,地震频率高,强度高且分布广泛。地震带来自然灾害的同时,会造成人员伤亡和财产损失,更会对公路和桥梁等基础设施造成严重破坏。桥梁是交通系统中的重要枢纽线,一旦被破坏,修复困难且修复代价高.地震对桥梁结构的破坏,会直接对铁路、公路的工程设施造成破坏,同时更因交通停滞为运输和抗震救灾工作带来不便和困难。我国西部地区多山川峡谷,地形复杂,高墩桥梁在铁路和公路的建设中被广泛使用,墩高百米以上的桥梁也越来越多。这些结构新颖,技术复杂的桥梁的建设为推动这个行业的科研发展提供了很好的机遇,同时也为我们的技术工作人员提出了空前的挑战。
桥墩是支撑桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物,是桥梁的重要组成部分。随着经济的飞速发展,运输需求不断增大,高墩桥梁不仅要发挥正常的运输功能,更要有足够的结构强度和抗震性能而避免轻易被破坏。过去我国对桥梁的抗震设计的重视程度不够大,抗震设计标准偏低,致使部分已建成桥梁抗震能力不足。随着科技的发展和新的抗震理念的推广,新建的桥梁务必要呈现出更高的强度和抗震水平。震害经验表明:钢筋混凝土桥梁的破坏往往发生在桥墩部位,桥墩的破坏导致桥梁严重损害甚至倒塌已成为桥梁震害的显著特征。所以桥墩对于整个桥梁结构的抗震具有举足轻重的作用。
对于钢筋混凝土桥墩的抗震研究,国内已经收获了一定的成果:同济大学范立础等提出了桥梁延性抗震理论;西南交通大学刘艳辉等在曲线梁桥抗震和深水基础桥梁抗震领域开展了深入研究;长安大学崔海琴等研究探讨了公路桥梁抗震设计方法;重庆交通大学徐国峰等针对公路桥墩及桥梁的抗震设计理论展开研究工作。20世纪70年代以来,经历了几次特大地震的破坏后,新西兰、日本、美国等国家对地震作用下钢筋混凝土墩柱的抗震性能进行了许多模型试验和理论分析研究。priestley等对在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进行了研究;janoyan等对足尺的钢筋混凝土桥墩进行了侧向循环加载,很好地预测出桥墩的弯矩-曲率关系。然而,国内外对桥梁高墩抗震问题的系统研究还比较少,这方面应进行系统的抗震试验研究,从而确定钢筋混凝土墩柱在不同截面形式、轴压比、含钢率、长细比、含筋率、截面宽厚比等参数的影响下的抗震性能。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容和目标
有限元法是一种计算精度高,能适应各种复杂形状的工程分析手段。它将求解域划分为许多被称为有限元的小的互连子域,对每一个单元假定一个合适的近似解,然后推导求解这个域所有的满足条件(如结构平衡条件),从而得出与实际情况较为近似的结果。本次毕业设计的目标是研究桥梁高墩对地震的响应,需要查阅相关资料,学习了解地震波对桥墩的作用方式以及影响,进一步理解桥梁抗震分析的概念并掌握利用有限元软件进行时程分析获取结构地震响应的方法。
2.2技术方案与措施
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,为后续的毕业设计论文工作做好准备。
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.
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