《帶耗能構件雙柱式橋墩抗震機理及設計方法研究》是謝文為項目負責人，寧波大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：帶耗能構件雙柱式橋墩抗震機理及設計方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：謝文
- 依託單位：寧波大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
可恢復功能結構已成為地震工程領域的研究前沿，帶耗能構件結構是其主要型式之一，但帶耗能構件雙柱式橋墩的研究處於起步階段，缺乏系統的理論和設計方法研究。本項目通過理論分析、數值模擬和振動台試驗，對帶耗能構件雙柱式橋墩的抗震機理、損傷機制以及設計方法進行研究，主要包括：理論推導帶耗能構件雙柱式橋墩抗震性能分析模型，確定耗能構件對雙柱式橋墩性能的影響程度；研究耗能構件與墩柱性能參數的配置關係及其屈服變形容差，實現帶耗能構件雙柱式橋墩的功能可恢復、屈服時序可控和耗能模式演化等特徵，揭示耗能構件對雙柱式橋墩的抗震機理；研究帶耗能構件雙柱式橋墩的非線性動力特徵，探討其隔震性能機理；研究帶耗能構件雙柱式橋墩幾種抗震分析方法的優缺點和適用性，建立簡化模擬方法；最終，構建帶耗能構件雙柱式橋墩的抗震設計方法，供工程設計套用。研究成果將為雙柱式橋墩的功能可恢復、抗震設計和有關規範指南的制定提供理論依據和分析方法。
結題摘要
可恢復功能結構已成為地震工程領域的研究前沿，帶耗能構件結構是其主要型式之一，但帶耗能構件雙柱式橋墩的研究處於起步階段，缺乏系統的理論和設計方法研究。因此，深入開展地震作用下帶耗能構件雙柱式橋墩的抗震機理、設計理論以及分析方法等基礎性研究工作，無疑具有重要的理論意義與工程套用前景。本項目通過理論分析推導，建立了帶耗能構件的雙柱式橋墩抗震性能分析的理論計算模型，確定耗能構件對雙柱式橋墩抗震性能的影響程度。通過數值模擬和試驗研究，比較研究帶耗能構件的雙柱式橋墩的纖維有限元模型和集中塑性鉸模型等有限元模型，建立了其抗震性能分析的簡化模擬方法，採用集中塑性鉸和纖維單元分析方法預測的抗震性能與試驗結果吻合較好，且兩種分析方法能合理反映橋墩最大荷載後的強度下降、剛度退化和耗能水平下降等現象。基於數值方法和試驗技術，研究了耗能構件對雙柱式橋墩的性能貢獻、耗能機理以及對雙柱式橋墩性能可恢復功能的效果，驗證了耗能構件可有效改善雙柱式橋墩抗震性能，減小墩柱曲率和降低了墩柱的地震損傷。在理論模型、數值模擬和試驗研究的基礎上，設計了帶耗能構件的雙柱式橋墩的抗震設計流程，建立了帶耗能構件的雙柱式橋墩的抗震設計方法。本研究成果將為雙柱式橋墩的抗震設計、維修加固以及有關規範指南的制定提供理論依據和分析手段。
