高樁承臺橋梁抗震性能試驗和理論研究.pdf

1、高樁承臺這種基礎形式在我國長、大跨橋梁的設計和建設中得到了廣泛應用，盡管其具有沉降量小、適應性強、施工周期短等優(yōu)點，但是地震災害調查表明，它仍然是橋梁結構體系中的地震易損構件。高樁承臺基礎的抗震問題涉及的影響因素復雜，現(xiàn)行的橋梁抗震規(guī)范又具有局限性，由于缺乏這方面的研究儲備，很大程度上影響著設計者準確預測這類結構地震的損傷性態(tài)。為此本文對高樁承臺橋梁的抗震性能進行了理論和試驗研究，主要內容如下： (1)在查閱大量文獻的基礎上，對

2、高樁承臺基礎在我國橋梁工程領域的應用現(xiàn)狀、樁基礎的震害調查情況、樁—土—結構相互作用的理論分析方法和試驗研究現(xiàn)狀進行了歸納總結，對結構抗震能力的主要評價方法進行了系統(tǒng)的回顧和總結。在此基礎上確定了本文的研究思路和技術路線。 (2)對幾種常用的樁—土簡化分析模型的計算原理進行了介紹；并對等效嵌固模型中群樁等效嵌固長度的合理取值進行了計算分析，提出了確定高樁承臺群樁等效嵌固長度的經(jīng)驗公式；比較了不同簡化模型對高樁承臺體系動力特性、推

3、倒曲線和塑性鉸產(chǎn)生機制的影響，提出了以截斷模型作為高樁承臺的合理簡化模型。 (3)完成了抱箍—抗彎鋼板組合式土箱和兩類高樁承臺基礎模型的設計、制作；采用擬靜力試驗方法比較分析了鋼筋混凝土高樁承臺和鋼護筒—鋼筋混凝土組合樁高樁承臺的破壞形態(tài)、塑性鉸產(chǎn)生機制、力—位移滯回曲線、位移延性、剛度特性、耗能能力、粘滯阻尼比的變化規(guī)律，并根據(jù)試驗結果總結了兩類高樁承臺體系的五級性能水平量化指標，為定量評價鋼護筒對鋼筋混凝土樁抗震能力的提高程

4、度提供了試驗數(shù)據(jù)。 (4)以OpenSees為計算平臺，引入Park—Ang雙參數(shù)損傷指標，建立了彈塑性纖維單元計算模型完成了試驗的全過程仿真分析；通過變參數(shù)的Pushover分析總結了樁基主筋配筋率、體積配箍率、鋼護筒含鋼率、砂土內摩擦角、砂土有效容重、軸壓比、側向力分布模式等參數(shù)對高樁承臺體系能力曲線的影響規(guī)律；選取了5條二類場地地震動記錄，對體系進行了IDA分析，然后對高樁承臺體系采用兩點加載模式進行了Pushover分析