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桥梁高桩承台基础的地震损伤机理及多等级地震损伤指标研究

国家自然科学基金项目(51278375)

        历次地震震害表明,桩基础往往是桥梁结构中的抗震薄弱部位。而我国的越江跨海桥梁工程广泛采用高桩承台基础,抗震问题更加突出。目前,我国的桥梁抗震设计规范把桩基础作为能力保护构件设计,要求基础在地震中保持弹性,这常常会对实际工程中的桩身配筋提出很高要求。桩基础屈服之后性能如何,是否能够利用桩基础的延性性能进行抗震设计,对于桩基桥梁的抗震设计来说就成为了非常重要的问题。本研究方向的总体目标,是揭示大型高桩承台基础的地震损伤机理,研究其延性性能,为大型桩基桥梁的抗震设计和标准制定提供理论基础。主要研究内容包括:

  1. 开展一系列带土箱的高桩承台基础模型的拟静力试验,研究高桩承台基础的地震破坏过程和地震破坏模式,揭示地震破坏机理并研究延性性能;

  2. 建立高桩承台基础的弹塑性静力分析模型,提出高桩承台基础抗震能力的理论分析方法,并分析冲刷效应对高桩承台基础抗震行为的影响规律;

  3. 基于Pushover分析方法,提出高桩承台基础的多等级地震损伤指标及计算方法,并建立整体损伤指标与结构性能状态的对应关系。

​​整体力-位移滞回曲线(试验v.s.数值)

不同性能状态对应承台水平位移(试验v.s.数值)

考虑上部结构惯性力引起的附加弯矩

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