矩形空心墩延性抗震性能分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

地震是地壳运动在某些阶段发生急剧变化时的一种自然现象，地震爆发时，会释放出巨大的地震能量，对人造结构物产生严重的破坏，严重危及人民生命与财产的安全。在社会经济及交通业高速发展的背景下，对于交通运输方式结构中重要的一部分，对桥梁结构使用具有合理性及科学性的抗震设防措施便有着实质性的作用及价值。

起初，抗震设计是以弹性理论为基础的，随着人类对地震动和结构动力特性理解的加深，以纽马克为首的研究者们取得了有意义的成果，他们认为在抗震设计中，除了强度和刚度外，还要加强对延性的重视程度。这是因为地震激起的地震惯性力超过了结构的强度，为了保证结构不发生破坏，结构的抗力必须设计得大于预期可能发生的最大地震动所能激起的最大弹性地震力。但是对于大量普通的桥梁结构，如果同样也采用这种设计方法，无疑会造成材料的巨大浪费。这是因为桥梁在正常使用年限内，遭遇大地震的概率相当低，大震作用对于桥梁结构是一种一次性的特殊荷载，要使结构弹性地抵抗这种罕遇事件，既不经济，也不现实。所以,普通桥梁结构单纯依靠强度来抵抗大震作用是不可取的，而必须同时考虑结构的延性。对于桥梁来说，空心桥墩与重力式桥墩相比，具有自重小，延性大，抗震性能强的优点。钢筋混凝土空心桥墩的抗震性能受到国内外研究学者的关注。为了最大限度的提高结构的强度和刚度的利用率，降低因质量分配引起的柱的抗震响应，国内大跨径桥普遍使用空心桥墩。因此，桥墩作为桥梁结构抗震设计的关键结构之一，必须提对其延性抗震性能的重视。

结构延性抗震设计理论从萌芽开始发展至今，已有40年左右的历史。国内外研究人员对桥墩延性抗震进行了大量的实验和仿真研究，相对完善了结构延性抗震设计理论、方法和实践应用等方面。现阶段一般采用opensees软件对实验试件进行仿真模拟，通过多个不同参数矩形空心墩的拟静力试验，探讨了空心墩在压、弯、剪共同作用下的破坏形态、位移延性和耗能能力，从而研究其延性抗震性能。

2. 研究的基本内容与方案

论文拟以桥梁矩形空心墩延性抗震性能为研究对象，探索空心墩的配筋率、钢筋分布、混凝土强度等因素对延性抗震的影响，分析实验数据得到提高延性性能的参数范围，从而设计出具有较好延性抗震性能的空心墩。

(1)查阅矩形空心墩抗震设计的相关文献，了解影响该结构延性性能的主要因素，并收集现有空心墩延性抗震相关理论研究、试验研究及仿真计算相关内容，完成矩形空心墩延性抗震性能的研究进展综述。

(2)建立矩形空心墩的几何模型，基于有限元软件opensees对要讨论的参数进行设置，直接选取实际桥墩，通过收集的公开文献和指导老师帮助验证仿真模型的正确性。

3. 研究计划与安排

1.第1周，收集课题相关资料，下载毕业设计所需软件

2.第2-4周，完成开题报告及英语文献翻译；

3.第5-6周，学习opensees软件，通过例题对知识进行巩固；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]柏槐.桥梁延性抗震设计方法研究进展[j].福建质量管理,2019,(7):99.doi:10.3969/j.issn.1673-9604.2019.07.074

[2]崔海琴,贺拴海,宋一凡.空心矩形薄壁墩延性抗震性能试验[j].公路交通科技,2010,27(6):58-63.doi:10.3969/j.issn.1002-0268.2010.06.011.

[3]罗征,李建中.低周往复荷载下空心矩形墩抗震性能试验研究[j].振动与冲击,2013,32(8):183-188.doi:10.3969/j.issn.1000-3835.2013.08.032.