论文摘要
最近二十余年,全球发生了多次大地震,造成了大量的人员伤亡和财产损失。如1971年美国San Fernando地震(M6.6),1976年中国唐山大地震(M7.8),1989年美国Loma Prieta地震(M7.0),1994年美国Northridge地震(M6.7)以及1995年日本阪神大地震(M7.2),导致的直接经济损失(以当时的币值为准)分别为:10亿美元、100亿人民币、70亿美元、200亿美元和1000亿美元。由于受到地震的影响,灾区桥梁工程遭到严重破坏,致使灾区的交通生命线被切断,救灾工作面临巨大困难,救灾的迟缓必然导致更多的人员伤亡和财产损失。因此,对桥梁工程的抗震性进行研究,对保证道路畅通,救灾工作及时展开具有重要现实意义。而且,在中等强度的地震作用下桥梁结构极易遭到严重破坏,这反映出桥梁结构的地震易损性。本论文以双筋矩形混凝土墩柱构件为对象,从材料力学的基本力学概念出发,初步探讨了在弹性范围内,且考虑混凝土抗拉强度的墩柱构件在受弯开裂时,各截面中心轴沿墩高的分布函数,在此基础上研究了墩柱墩顶力位移分布规律、整体刚度的退化规律,并通过试验对理论公式进行了验证和对比分析。为了简化分析模式并直接用于工程实际中,在三段式简化模型的基础上引入△P的等效简化式。本文完成了以下主要工作:①根据力学概念,提出了考虑混凝土抗拉强度墩柱构件各截面的中性轴计算公式,并在此基础上求出墩柱构件截面刚度。②通过墩柱开裂抗弯刚度的试验研究与本文理论计算结果进行了对比分析,归纳总结了混凝土开裂刚度的变化趋势,为墩柱整体开裂刚度计算公式的提出提供了参考。③根据三段式简化模型,引入△P的等效简化式,对墩柱开裂抗弯刚度提出简化公式。并进一步验证了简化公式的正确性。