《基於損傷理論的大跨梁橋地震災變機理和抗震性能研究》是依託西南交通大學，由邵長江擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於損傷理論的大跨梁橋地震災變機理和抗震性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：邵長江
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
結構地震災變機理的描述方法決定了抗震性能分析手段的選擇，而結構地震災變源於大變形、材料非線性及材料剛度的降低。常用的彈塑性時程分析方法雖然可以考慮幾何及材料非線性效應，卻無法考慮損傷效應。本項目擬在材料的應力應變層次上考慮損傷問題，建立滿足熱力學定律的損傷本構模型，通過Lagrange動力分析方法開發損傷梁單元，推導基於自由能等效原理的地震損傷指標公式。結合數值模擬、擬靜力和振動台實驗，對大跨度橋樑地震災變機理和災變過程進行精細化分析。主要研究內容包括：（1）延性構件損傷的擬靜力和振動台實驗研究，分析構件的損傷機理和性能目標；（2）損傷梁單元的動力分析模型和計算方法；（3）基於損傷的性能抗震設計理論和方法。通過上述研究，深入揭示大跨橋樑地震災變的物理機制，為結構設計提供一種基於損傷的性能抗震分析手段，實現對大跨度橋樑地震災變的合理有效控制，提升大跨橋樑的抗震減災能力。
結題摘要
大型複雜結構地震災變機理的分析理論是當前和今後結構抗震研究的熱點和難點。課題組圍繞大跨混凝土橋樑地震災變機理和抗震性能，進行了理論研究和試驗驗證。研究內容涉及：1、文獻分析，指出當前大型複雜橋樑結構地震災變研究手段的局限性；2、理論模型，根據大跨橋樑震害機理分析的需求，發展了基於損傷本構理論模型的分析方法，給出了計算大型橋樑地震損傷分析的纖維梁模型；3、數值算法，發展了基於變分理論的損傷本構算法，編制了基於大型商業軟體的二次開發子程式；4、考慮結構災變過程中的多重非線性效應（材料、幾何、損傷以及阻尼、支座等邊界非線性）；5、試驗驗證，根據理論研究是需要，設計了21個正方形實心和空心、矩形空心截面橋墩模型，進行了擬靜力試驗研究，關於試驗過程的數值模擬顯示，給出的理論模型是合理的。
