混凝土保护层剥落对高墩(带连系梁)抗震性能的影响开题报告
2021-02-22 11:45:01
1. 研究目的与意义(文献综述)
近年来,随着我国经济建设的发展,交通事业走上了高速发展的步伐,高速公路和铁路建设已从平原微丘区向山区延伸,特别是西部大开发战略的实施,我国在山区修建的高速公路和铁路越来越多。而由于西部山区多为山岭重丘区,地形起伏,在山谷或凹地需利用桥梁跨越,采用高桥墩成为不可避免。山区高墩桥梁一般有以下特点:(1)平、竖曲线的半径往往比较小,一般采用墩比较高的曲线桥;(2)上部通常采用多联连续梁或连续刚构;(3)下部多采用薄壁空心墩,墩高相差悬殊,结构复杂,长细比较大。我国是一个多地震灾害的国家,地震频率高,强度高且分布广泛。地震带来自然灾害的同时,会造成人员伤亡和财产损失,更会对公路和桥梁等基础设施造成严重破坏,尤其是“5.12”大地震,对桥梁抗震提出了更高要求,因此对高墩桥梁进行地震反应分析意义重大。
调查显示,我国山区高墩桥梁墩柱大多采用矩形的钢筋混凝土墩柱结构,墩柱外围有一定的混凝土保护层厚度。保护层是指混凝土上面那层小部分垫层,起到保护钢筋的作用。根据《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010),保护层厚度指以最外层钢筋(包括箍筋,构造筋,分布筋等)的外缘至混凝土表面的最小距离。钢筋的混凝土保护层对钢筋混凝土的受力性能、耐久性、耐火性和抗震性能具有很大的影响,关系到结构物的安全和使用寿命。
钢筋保护层是墩柱钢筋与混凝土共同工作的基本前提,也是墩柱避免外界侵害的重要保障。钢筋与混凝土具有一定的粘结强度,钢筋在混凝土中的保护层必须有一定的厚度,才能保证钢筋与混凝土之间具有足够的粘结力。混凝土保护层剥落,边缘钢筋失去保护作用而导致钢筋生锈,将会降低混凝土与受力钢筋共同作用产生的粘结力,降低墩柱承载力,影响结构的使用性能,从而影响其抗震性能。目前,国内外研究混凝土保护层剥落对高墩抗震性能的研究少之又少,成果屈指可数,加上我国西部相当一部分地区为地震多发区,桥梁结构的破坏将导致救灾工作的困难及巨大的人员伤亡和经济损失。因此,为了提高高墩桥梁的抗震性能,降低震后损失,有必要详细研究混凝土保护层剥落对高墩(带连系梁)抗震性能的影响。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容和目标
了解国内外对混凝土保护层剥落对带连系梁高墩抗震性能影响的研究状况及相关研究过程,查找相关文献并明确研究方向;对opensees的建模功能及其依据的原理进行学习,了解其运行方式和运算原理;基于opensees数值分析平台,建立设置连系梁的双柱墩抗震数值分析模型,通过时程分析和增量动力分析手段对双柱墩在地震作用下的反应进行研究,并讨论连系梁设置及其混凝土保护层剥落对双柱墩地震反应的影响。本次毕业设计的目标是研究桥梁高墩(带连系梁)在混凝土保护层剥落这因素下对地震的响应,利用0pensees软件通过建模,讨论混凝土保护层剥落对桥墩抗震性能影响的实质和过程,并给出相关建议。
2.2技术方案与措施
3. 研究计划与安排
第1周:查阅相关文献资料,仔细阅读设计任务,明确研究内容。
第2周:了解研究所具备的基本知识及所要掌握的软件,安装并熟悉所需要的工具,为后续毕业设计论文工作做好准备。
第3周:确定方案,完成开题报告。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 石志源.桥梁结构电算(第2版)[m].北京:人民交通出版社,2010.
[2] 中华人民共和国交通部.公路桥涵设计通用规范jtg d60—2004 [s].北京:人民交通出版社,2004.
[3] 中华人民共和国交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范jtgd62—2004 [s].北京:人民交通出版社,2004.