学科专业:防灾减灾工程及防护工程
授予学位:工学硕士
学位授予单位:北京交通大学
学位年度: 2007年
活性粉末混凝土(简称“RPC”)作为一种新型的复合材料,其性能高于普通混凝土和高强混凝土,本文主要对RPC应用于公路双柱式空心墩在抗震性能进行探讨和研究。
参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的设计方法,利用RPC材料良好的力学性能,将RPC200代替普通混凝土应用于公路双柱式空心桥墩。通过ANSYS建立动力计算模型,对结构进行反应谱和动力时程分析。同时,在设计烈度下,分别选取三类场地的地震波各10条,对结构进行地震反应的时程分析,总结了RPC桥墩的地震响应特性及规律。并与普通混凝土桥墩桥墩进行对比分析,为RPC材料的工程应用提供参考依据。
计算结果表明,考虑桩土作用时,地基弹簧将参与到上部结构中,削减了水平向的刚度,从而降低了结构的自振频率。在多遇地震下,RPC桥墩A、B均满足强度和刚度要求,处于弹性工作范围。在地震波作用下,顺桥向的非线性位移延性比均值的最大值出现在墩底截面处,沿墩身高度逐渐减小;同时,随着地震烈度的提高,在25~27米范围内的截面非线性位移延性比所占的比例有增大趋势。
横桥向非线性位移延性比均值曲线呈w形,非线性位移延性比值最大值将出现在墩底截面或者墩顶截面处:同时,在25~27米范围内的截面处可能出现第二个塑性铰。与普通混凝土桥墩的对比分析说明了RPC材料具有良好的抗震性能。