单柱式和双柱式节段拼装桥墩抗震性能研究

发布时间：2020-05-02 19:12

【摘要】：传统现浇法修建的桥墩施工周期长,对周边环境影响大,地震后较大的残余变形很大程度上影响了桥墩的使用性和可修复性。节段拼装桥墩(Prefabricated Segment Assembled Bridge Pier,PSABP)作为一种新型结构形式因其突出的自复位能力和较快的施工速度受到越来越多的关注。现阶段国内外学者把单柱式PSABP桥墩作为主要研究对象,但在实际工程应用中以双柱式桥墩为多,研究对象不全面限制了 PSABP桥墩的推广应用。本文以单柱式PSABP桥墩和双柱式PSABP桥墩为研究对象,主要研究内容如下:(1)使用ABAQUS建立单柱式PSABP桥墩的仿真模型,通过与试验结果对比验证建模方法的正确性。在此基础上建立现浇桥墩模型,对比两者抗震性能的差异,并对单柱式PSABP桥墩进行参数分析,研究了轴压比、预应力度、预应力筋位置等参数对桥墩的影响,研究结果显示预应力筋边缘布置、提高轴压比和预应力度有利于提高单柱式PSABP桥墩的抗震性能。(2)单柱式PSABP桥墩自复位能力强,但整体抗震性能较差,本文提出一种“半预制-半现浇”的方法,提高了桥墩的滞回耗能、极限承载力、刚度和延性,自复位能力稍有降低,综合来看单柱式PSABP桥墩的整体抗震性能得到提升。(3)分别建立了双柱式PSABP桥墩和双柱式现浇桥墩(Cast-In-Place Pier,CIPP)有限元模型,对比了两者抗震性能的差异。针对双柱式PSABP桥墩提出了带柱间系梁的形式使得其滞回耗能、极限承载力、刚度和延性得到提升,但自复位能力也有所下降,总体来看设置柱间系梁后双柱式PSABP桥墩的整体抗震性能得到提升。(4)对带柱间系梁的双柱式PSABP桥墩进行了参数分析,初步探讨了轴压比、预应力度和耗能钢筋配筋率对其抗震性能的影响,分析结果显示提高轴压比、预应力度和耗能钢筋配筋率有利于提高桥墩的抗震性能。
【图文】：

图１－２分布在美国各地的ＰＳＡＢＰ桥墩［２］逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＰＳＡＢＰ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋Ｕｎｉｔｅｄ邋Ｓｔａｔｅｓ［２］逡逑

图１－３使用节段拼装施工技术的桥梁Ｗ逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｂｒｉｄｇｅｓ邋ｕｓｉｎｇ邋ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ邋ｓｅｇｍｅｎｔ邋ａｓｓｅｍｂｌｙ邋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［２］逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U443.22;U442.55

【参考文献】

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本文编号：2647403