基于纵向钢筋屈曲的高墩桥梁地震倒塌机理研究

项目名称： 基于纵向钢筋屈曲的高墩桥梁地震倒塌机理研究

项目编号： No.51408450

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 建筑科学

项目作者： 张行

作者单位： 武汉理工大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 高墩桥梁结构近年来在地震灾害频繁的我国西部多山谷地区得到了广泛的应用，开展地震作用下高墩桥梁的抗倒塌性能研究是一项重要的科学与工程任务。地震作用下桥梁墩柱在变形过程中刚度、强度会随着损伤积累而出现退化特性，严重影响墩柱的抗倒塌能力。将钢筋后期强度退化引入到墩柱的退化特性中，是桥梁结构抗倒塌能力评估的关键工作。本项目将研究考虑纵向钢筋屈曲的高墩桥梁地震灾变数值模拟及倒塌机理。采用矩形薄壁空心墩柱拟静力倒塌试验研究，建立考虑纵筋屈曲的精细有限元模型并进行参数分析，提出考虑受压屈曲的钢筋应力应变模型；基于该模型建立模拟高墩墩柱纵向钢筋受压屈曲破坏的有限元模型；进而结合试验研究和数值模拟探明墩柱倒塌破坏机理，提出高墩桥梁倒塌破坏判别准则；在此基础上研究P-Δ效应、墩高、地震动输入方向等因素对高墩桥梁抗地震倒塌能力的影响，从而揭示高墩桥梁地震灾变倒塌机理。预期成果能为相关重大工程的建设提供科学支撑。

中文关键词： 倒塌机理；钢筋屈曲；地震灾变；劣化；高墩

英文摘要： Recently many bridges with high piers have been constructed crossing deep valleys at mountain area in western China, where the geotechnical condition is more complicated and the earthquake is more active. It is necessary for much research on the collapse

英文关键词： collapse mechanism；buckling of longitudianl reinforcement；earthquake disaster process；deterioration；high-rise piers