文档介绍：摘要如今,桥梁建设中应用最多的建筑材料是混凝土。针对混凝土结构找到合理的抗震设计方法是防止桥梁震害的基础,同时也是找到有效抗震措施的依据。从细部来说,钢筋混凝土桥梁结构随地震动荷载的作用,材料的损伤程度会逐渐增加,结构的承载力逐步下降。如果不考虑混凝土材料的损伤效应,按动力学理论的分析,结果往往难以令人满意,尤其是结构临近断裂的阶段。考虑损伤效应以后,可望提高钢筋混凝土结构的理论分析精度,尤其是对结构临近破坏阶段复杂的非线性行为的分析。为既有钢筋混凝土结构动力分析、安全性的评定及其加固设计,提供科学依据。针对钢筋混凝土结构的损伤破坏问题进行深入系统的研究工作,具有积极的科学意义及工程应用价值。本文考察了混凝土的损伤机理,分析对比了几种常用的混凝土损伤本构模型。针对经典损伤理论存在的局限性,采用建立在严格不可逆热力学基础上的弹性损伤一般理论,取其二阶近似形式,建立了一种实用的混凝土损伤本构模型,克服了经典损伤理论的缺陷。本文具体工作如下。樯芤酝纸罨炷两峁沟木渌鹕吮竟构叵担枋龌炷恋乃鹕嘶和损伤力学研究方法,介绍经典损伤理论的出发点,指出其缺陷和局限性。另外,在不可逆热力学基础上,相应地指出混凝土损伤本构关系建立的关键和难点问肁软件建立西江特大桥R话崩有限元模型,对西江特大桥进行动力特性分析,得到结构的前十五阶振型,:荼厩潘Φ牡乩砦恢茫范ㄆ渥畲蟮卣鹆叶壬璺馈2⒉捎貌煌燃的地震波对矮塔斜拉桥进行地震时程响应分析,并分析时程作用的结果,确定使桥梁发生破坏的地震波峰值加速度和破坏部位。肁砑⒅髑哦盏氖堤逵邢拊DP停捎酶飨蛲运伤本构模型,在上述地震波的作用下,编写子程序进行二次开发。分析桥墩在地震作用下的损伤演化历程,并对其抗震特性进行评估,得出相关结论,为以后该类型桥梁的抗震设计提供参考。关键词:矮塔斜拉桥;连续损伤理论;地震;损伤本构模型;损伤变量;二次开发;数值模拟题:
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第一章绪论研究的背景甀引言地震是一种具有突发性和偶然性的自然现象,对我们的生命与财产的安全产生巨大的威胁。地震发生时所释放出来的巨大能量会给地面上的建筑结构造成不同程度的损坏,尤其是当地震发生在人口密集的大城市时,由于建筑倒塌引起的生命和财产损失将更加严重,因此需要我们对各种结构的抗震理论及设计思维方法进行不断的改进与优化吲。对于混凝土结构,从细部来说,钢筋混凝土桥梁结构随地震动荷载的作用,材料的损伤程度会逐渐增加,结构的承载力逐步下降【俊H绻豢悸腔炷敛牧的损伤效应,按动力学理论的分析,结果往往难以令人满意,尤其是结构临近断裂的阶段。考虑损伤效应以后,可望提高钢筋混凝土结构的理论分析精度,尤其是对结构临近破坏阶段复杂的非线性行为的分析。为钢筋混凝土结构进行动力特性分析、结构的安全性的评估和维修加固设计等,提供科学的依据。针对钢筋混凝土结构的动力损伤破坏问题进行深入系统的研究工作,具有重要的科学意义本文是以广东肇庆永安镇的西江特大桥作为工程背景来进行研究。西江特大桥位于珠江三角洲经济区外环公路江门至肇庆段高速公路,是国家高速公路网珠江三角洲经济区外环高速公路中重要的一段,是广东省重点工程,位于珠江三角洲西部地区,路线途经肇庆市的高要、鼎湖、四会,与在建的广东至广西贺州高速公路连接,路线全长约五十公里。全线按双向六车道设计,项目总投资约四十亿元人民币。这里对矮塔斜拉桥的特点简要介绍一下。矮塔斜拉桥也拉称做是部分斜拉桥,它的索塔高度一般情况下较矮,通常只有普通斜拉桥的一半。大部分该桥型主梁的刚度一般情况下比普通斜拉桥大的多,矮塔斜拉桥的结构形式通常与连续梁或者连续刚构相似【俊P崩鞫辔C芩鞑置,倾斜度较大,梁上的无索区段都较长,并且有较为明显的塔旁无索布置的特点俊R话愕男崩潘魍ǔJ窃谒苏爬兔9蹋崩呕静捎冒白式,斜拉索在塔顶穿过,通过摩擦力和固定装置使索在塔顶不能滑动,在施工完成后在索的孔道灌入密实的高强水泥进行锚固封口卜”【
孑:善:,它是固体力学的一个比较年轻的分支,从出现到如今只有多年的时间。作为对断裂力学的发展和补充,这门新生力学分支是基于工程的实际需要而出现的。材料在内部缺陷及外部荷载及环境等各种因素的宏观力学效应综合作用下,最终会导致材料破坏。虽然至今未出现普遍公认的损伤理论,但损伤力学已成为当前国际上固体力学研究领域一个非常活跃的分支,并在相关工程领域形成了一种实用工具【】。损伤理论主要是用来指导材料与结构的变形损伤的破坏过程,是用来研究结构在外界荷载的作用下发生损伤后,整个损伤场和损伤变量的发展规律,。