《彎扭複合作用下組合結構高架橋抗震性能研究》是依託清華大學，由樊健生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：彎扭複合作用下組合結構高架橋抗震性能研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：樊健生
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年發生的多次地震中，很多高架橋尤其是墩梁固結的斜、彎橋產生了較嚴重的彎-扭破壞。目前，組合結構在我國城市高架橋中套用日益增多，由於鋼管混凝土柱的複合受力研究較少，有關理論和方法尚不完善，因而在抗震評估中難以有效考慮扭轉作用的影響。此外，對於曲線橋和斜橋等空間作用較為明顯的橋樑形式，單向地震下的結構反應分析方法已經無法滿足要求。針對上述問題，本課題計畫通過一系列矩形和圓形鋼管混凝土柱的複合受力試驗，研究不同載入路徑和載入方式下鋼管混凝土柱的破壞機理和滯回關係，重點發展能反映扭轉作用的修正纖維模型。在此基礎上，將修正後的組合結構纖維模型集成到斜彎高架橋的非線性分析中，通過非線性時程分析方法研究組合結構高架橋的抗震性能，並發展適用於斜彎高架橋且能反映扭轉作用的Modal Pushover方法。課題成果將有助於提高組合結構高架橋的抗震安全性。
結題摘要
對於墩梁固結的鋼-混凝土組合結構橋樑，墩柱在地震作用下可能產生較嚴重的彎-扭破壞。本課題重點研究了鋼管混凝土墩柱在複雜受力狀態下的抗扭性能，並提出了有關的數值模型。取得的主要成果包括：（1）完成了一系列鋼管混凝土柱的彎、壓、扭複合受力試驗，變化的參數包括載入方式、截面形式等，重點研究不同內力組合下鋼管混凝土柱的內力分布、破壞模式和滯回特徵，為建立理論模型提供了基礎。（2）採用通用軟體建立了鋼管混凝土墩柱的精細化有限元模型，並提出了可分析組合柱純扭受力的分層筒理論模型，對組合墩柱的受力性能進行了模擬，得到了鋼管混凝土墩柱在複雜受力條件下的工作機理。（3）提出並實現了能夠考慮扭轉作用的鋼管混凝土纖維梁單元，計算結果與試驗結果符合良好且計算效率較高。（4）利用開發的模型對鋼-混凝土組合梁橋在地震作用下的受力性能進行了彈塑性時程分析，考察了此類彎橋在複雜載入條件下的受力性能。
