Analytical Study on Cyclic Behavior of Steel Bridge Pier with Two-Surface Model

钢桥墩循环性能的二面模型分析研究

• 批准号: 08650547
• 负责人: MIZUNO Eiji
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650547/
• 关键词: Two-surface Model; Bridge Pier; Local Buckling; M-P-phi Curve; Finite Element Method; M-P-φ特性; M-P-Φ特性; 復元力特性

The present research consists of following two topics.The first research topic deals with cyclic deformation behavior of steel bridge piers due to the local duckling. Firstly, a finite element program has been developed to predict the cyclic behavior of steel beam-columns, using the moment-thrust-curvature curves (the M-P-phi curves) of locally buckled short-columns. Further, the monotonic and cyclic deformation of steel bridge piers has been analyzed with the developed program. Comparisons of the numerical results with the present approach and the finite element program ABAQUS have shown a relatively good agreement to each other.In general, it takes much time to analyze the local buckling behavior of steel tube bridge piers using the finite element method with the shell element. Therefore, the second research topic aims at the development of the plasticity model which can take into account the local buckling behavior in resultant force space. The beam element analysis is performed for the steel bridge pier with the developed plasticity model and the numerical results are compared with those of the other shell element analysis by ABAQUS.

本文的研究内容主要包括以下两个方面：第一个研究课题研究了钢桥墩在局部屈曲作用下的循环变形行为。首先，编制了利用局部屈曲短柱的弯矩-推力-曲率曲线(M-P-Phi曲线)来预测钢压杆的循环性能的有限元程序。并利用所开发的程序对钢桥墩进行了单调和循环变形分析。数值计算结果与有限元程序ABAQUS的比较表明，两者具有较好的一致性。对于钢管桥墩的局部屈曲行为，采用有限元和壳单元相结合的分析方法通常需要较长的时间。因此，第二个研究课题旨在发展能够考虑合力空间中局部屈曲行为的塑性模型。利用所建立的塑性模型对钢桥墩进行了梁单元分析，并与ABAQUS的其他壳单元分析结果进行了比较。

项目成果

近藤智之・水野英二: "局部座屈を考慮した断面力表示型構成モデルの開発" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 7-8 (1998)

Tomoyuki Kondo 和 Eiji Mizuno：“考虑局部屈曲的显示横截面力的本构模型的开发”，日本土木工程师学会中部分会研究报告摘要 7-8 (1998)。

石原順一・水野英二: "局部座屈を考慮した鋼製パイプ断面橋脚の変形挙動解析" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 19-20 (1998)

Junichi Ishihara和Eiji Mizuno：“考虑局部屈曲的钢管截面桥墩变形行为分析”日本土木学会中部分会研究会议演讲摘要19-20（1998年）。

石原 順一・水野 英二: "局部座屈を考慮した鋼製パイプ断面橋脚の変形挙動解析" 土木学会中部支部研究発表会講演概要集. 19-20 (1998)

Junichi Ishihara和Eiji Mizuno：“考虑局部屈曲的钢管截面桥墩变形行为分析”日本土木学会中部分会研究会议演讲摘要19-20（1998）。

Ishihara, J.and Mizuno, E.: "Cyclic Deformation Analysis of Pipe-sectional Steel Bridge Piers due to Local Buckling" Annual Conv., JSCE. 19-20 (1998)

Ishihara, J. 和 Mizuno, E.：“局部屈曲导致的管截面钢桥墩的循环变形分析”年会，JSCE。

水野・劉・近藤・鈴木: "断面力表示型二曲面モデルによる鋼構造物の有限変位解析" 構造工学論文集(土木学会). Vol.44A. 211-222 (1998)

Mizuno、Liu、Kondo 和 Suzuki：“使用带有截面力显示的两条曲线模型进行钢结构的有限位移分析”《结构工程杂志》（日本土木工程师学会）第 44A 卷（1998 年）。