基于纤维梁柱单元的桥梁墩柱地震反应模拟方法研究

基于纤维梁柱单元的桥梁墩柱地震反应模拟方法研究

论文摘要

为讨论利用纤维梁柱单元进行钢筋混凝土桥墩地震反应分析的建模方法,分别以4个悬臂式单柱墩和1个双柱墩拟静力加载试验,以及1个悬臂式单柱墩的振动台试验结果为依据,基于OpenSees数值分析平台建立了桥墩的地震反应分析模型。通过改变单元数量,分析了基于力的纤维梁柱单元和基于位移的纤维梁柱单元对桥墩地震反应的模拟精度。结果表明:对悬臂式单柱墩的拟静力和振动台试验,可沿墩高仅建立1个基于力的纤维梁柱单元,并在墩底串联1个考虑纵筋塑性渗透和粘结滑移的转动弹簧单元,即可获得很好的模拟结果。当采用基于位移的纤维梁柱单元时,应沿墩高至少建立2个单元,且塑性铰区至少有1个,才能保证获得较高的模拟精度。对双柱墩拟静力试验,采用基于力的纤维梁柱单元建模,沿每个墩高建立2个单元即可;以基于位移的纤维梁柱单元建模,建议沿每个墩高建立3个单元,且其中2个单元布置在塑性铰区。当数值模型可对静力滞回曲线取得很好的模拟结果后,该模型一般可对动力作用下墩顶最大位移和墩底最大剪力进行较为准确的模拟,但对墩顶残余位移的模拟精度无法保证。

论文目录

  • 引言
  • 1 基本理论
  •   1.1 基于位移的纤维梁柱单元
  •   1.2 基于力的纤维梁柱单元
  • 2 数值模型
  •   2.1 数值分析模型
  •   2.2 材料本构关系
  • 3 拟静力试验模拟精度分析
  •   3.1 悬臂式单柱墩模拟分析
  •   3.2 双柱墩模拟分析
  • 4 动力时程分析的精度
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵泰儀,孙治国,石岩,郭迅

    关键词: 桥梁抗震,纤维梁柱单元,钢筋混凝土桥墩,数值模拟

    来源: 世界地震工程 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 防灾科技学院土木工程学院,兰州理工大学土木工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51678150,51768042),地震科技星火计划攻关项目(XH17064),甘肃省自然科学基金项目(1610RJZA002),甘肃省高等学校科研项目资助

    分类号: U442.55

    页码: 117-127

    总页数: 11

    文件大小: 7160K

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