聚氨酯粉煤灰復合材料在橋梁結(jié)構(gòu)抗震加固工程中的應用研究.pdf

1、自1971年美國加州發(fā)生了圣費爾南多大地震以來，延性抗震設計理論便逐漸取代了單一的強度設計理論，成為了世界各國橋梁工程抗震設計的主流。目前，美國、日本等世界工程抗震先進國家的橋梁抗震設計規(guī)范均采用了延性抗震設計理論作為其設計的主要依據(jù)。
　　5.12汶川特大地震后，國家交通運輸部頒布了新的《公路橋梁抗震設計細則》“細則”中首次引入了延性抗震設計理論的概念，我國橋梁抗震設計方法實現(xiàn)了從彈性設計理論向彈塑性設計理論的轉(zhuǎn)變。但是，我國以

2、前的橋梁抗震設計一直采用1989年頒布的《公路工程抗震設計規(guī)范》“規(guī)范”中使用的綜合安全系數(shù)Cz不但忽略了結(jié)構(gòu)延性在橋梁抗震問題中的重要性，而且缺乏對既有橋梁結(jié)構(gòu)的延性評估。因此，面對我國眾多處于地震高發(fā)地點的橋梁，如何采用科學手段對它們的延性抗震能力進行分析，并對其中不滿足延性要求的進行必要的抗震加固，是擺在從事橋梁工程抗震研究工作者面前急需解決的重要研究課題之一。
　　本論文首先通過學習，初步掌握了橋梁延性抗震設計理論，在此基

3、礎上結(jié)合我國橋梁工程技術(shù)特點利用C語言編制了“鋼筋混凝土橋墩抗震安全性能評價”程序，提出了既有鋼筋混凝土矩形截面橋墩結(jié)構(gòu)的抗震安全性能的評估方法；其次，針對不滿足“新規(guī)范”規(guī)定的抗震安全性能的橋墩結(jié)構(gòu)，介紹了由所屬課題組研究開發(fā)的新型PUFA抗震加固材料，并通過理論計算明確了利用新型橋梁抗震加固材料PUFA對既有鋼筋混凝土橋墩結(jié)構(gòu)的加固效果。本論文的主要研究內(nèi)容與成果如下：
　　1.利用鋼筋和混凝土的應力與應變關(guān)系，理論推導出矩形

4、截面彎矩與曲率的彈塑性關(guān)系（M-Φ曲線）以及鋼筋混凝土橋墩結(jié)構(gòu)的水平力與水平位移的非線性關(guān)系（P-Δ曲線），并利用延性抗震設計理論編制了橋墩抗震安全性能評估計算程序；
　　2.通過對鋼筋混凝土橋墩實驗結(jié)果的數(shù)值模擬計算，驗證了上述鋼筋混凝土橋墩抗震安全性能評估計算程序的正確性；
　　3.通過材料試驗進一步介紹了所屬課題組自主研發(fā)的新型PUFA抗震加固材料的各種力學關(guān)系，提出了利用PUFA材料進行外包約束混凝土后，核心混凝土的