基于灌浆套筒与芯榫连接的预制拼装桥墩抗震性能研究
发布时间：2021-01-09 12:33
预制拼装桥墩作为桥梁快速施工技术的一部分,可以加快施工速度,提高工程质量,降低对周边环境的影响。在高烈度地震区域,由于预制拼装桥墩在接缝面处受力性能与现浇桥墩存在差异,常引起人们对其抗震性能的担忧。灌浆套筒是一种常用的预制拼装桥墩节段连接方法,它可以保证节段间耗能钢筋的“一对一”连接。然而,现有研究表明,使用灌浆套筒连接的预制拼装桥墩在强度和位移延性等指标上逊于相应的现浇桥墩。为增强预制拼装桥墩的抗震性能,本文提出一种基于灌浆套筒与芯榫共同连接的拼装桥墩连接构造。从试验分析、数值模拟和理论计算三个方面,开展预制拼装桥墩抗震性能研究,主要研究内容包括:（1）调研现有预制拼装桥墩连接构造及方法,对国内外基于灌浆套筒连接的预制拼装桥墩抗震性能试验及计算方法进行总结,提出一种基于灌浆套筒与芯榫共同连接的预制拼装桥墩连接构造。（2）开展预制拼装桥墩拟静力试验。试验试件包括现浇桥墩、仅采用灌浆套筒连接的拼装桥墩、采用灌浆套筒与芯榫共同连接的拼装桥墩。从试验现象、破坏模式、滞回性能参数等方面进行对比分析,比较不同连接方式对桥墩抗震性能的影响。（3）基于OpenSees计算平台,采用纤维单元建立数值仿...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
灌浆套筒连接
这种连接方式中,通常在盖梁、承台或墩柱中预埋金属波纹管,将预留的纵向普通钢筋接头接入波纹管中,拼接完成后灌注高性能无收缩水泥基材料。盖梁与墩柱顶部接缝、墩柱与承台接缝位置设置一定厚度(2~5cm)的垫层,以保证墩柱与盖梁之间的粘结。为保证灌浆料的密实性,一般采用压浆法进行施工,从盖梁底部侧向灌浆口或垫层位置注浆,在管道顶部侧向设置出气口。贯穿接缝并伸入预制盖梁中的竖向普通钢筋,一方面能够提供一定的抗弯能力,同时也与灌浆料垫层共同耗散地震能量。该连接方法需要预留孔的精度更高,也需要钢筋预留长度足够,否则容易出现钢筋拔出的现象,由于预留钢筋面积比立柱内部钢筋少,导致该种连接方式的部位抗弯强度和刚度比相邻部位低,所以结构受力变形时,变形主要集中于交界面处[18]。(3)灌浆槽口连接
该方法将预制墩柱的预留钢筋,整体插入盖梁或承台的灌浆槽口中,预制盖梁安装时,将其临时支撑在墩柱顶部垫片上,此时墩柱中的竖向钢筋已伸入至后浇灌口中。浇筑灌浆口的施工方法可从灌浆槽口顶部浇筑混凝土,也可采用压浆法自垫层开始往盖梁表面进行灌浆槽口的施工浇筑,以确保灌浆材料的密实性。可根据现场的作业条件进行施工方法的选择。两种施工方法各有其优势,直接浇筑法施工较为便捷,压浆的方法密实性更好。灌浆槽口在盖梁中可按单排或双排布置,由灌浆槽口的横向布置数量确定,灌浆槽口可采用圆形截面或矩形截面。为提高灌浆槽口的协同作用效率,应确保墩柱竖向普通钢筋的锚固深度以及灌浆槽口竖向界面倾斜度的要求,并对后浇混凝土的连接界面进行粗糙化处理,灌浆槽口可采用上宽下窄的圆台形布置,竖向钢筋宜进行墩头处理,双排布置可以提高墩身与盖梁之间的连接效果,可在盖梁横向宽度较大时采用。(4)承插式连接
【参考文献】：
期刊论文
[1]西曲阜大桥预制与现浇墩柱抗震性能对比试验研究[J]. 刘志杭,卓为顶,宋万里,刘钊,俞章宽. 山东交通学院学报. 2018(04)
[2]套筒连接的预制拼装桥墩抗剪性能试验[J]. 王志强,张杨宾,蒋仕持,魏红一,姜海西,闫兴非. 同济大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]港珠澳大桥节段预制桥墩高强钢筋联接锚固体系的关键技术研究[J]. 朱万旭,覃荷瑛,甘国荣,付委. 铁道学报. 2017(05)
[4]钢筋套筒灌浆连接部件的拉拔性能研究[J]. 谷凡,石雅男,赵唯坚. 建筑与预算. 2017(04)
[5]采用套筒连接的预制桥墩抗震性能试验研究[J]. 魏红一,肖纬,王志强,李田田. 同济大学学报(自然科学版). 2016(07)
[6]钢管灌浆套筒连接受拉性能的试验研究[J]. 陈海彬,武立伟,苏幼坡. 世界地震工程. 2016(02)
[7]装配式预应力混凝土双柱桥墩抗震性能研究进展[J]. 葛继平,王志强,李建中,彭大文,陈旭. 地震工程与工程振动. 2013(03)
[8]预制节段拼装混凝土桥墩力学性能研究进展[J]. 姚晓飞,徐岳,刘士林,牛宏,周江,成超. 公路. 2013(05)
[9]预制节段拼装桥墩抗震性能研究现状[J]. 兰海燕. 公路交通技术. 2012(06)
[10]后张预应力预制桥墩抗震解析计算方法[J]. 布占宇,谢旭,丁勇,黄剑源. 建筑科学与工程学报. 2012(03)
博士论文
[1]基于推倒分析法的连续梁桥地震响应简化分析方法研究[D]. 李贞新.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]钢筋套筒灌浆连接件力学性能研究[D]. 陈旭东.安徽建筑大学 2018
[2]长持时地震作用下混凝土桥墩抗震性能研究[D]. 花逸扬.东南大学 2017
本文编号：2966658
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
灌浆套筒连接
这种连接方式中,通常在盖梁、承台或墩柱中预埋金属波纹管,将预留的纵向普通钢筋接头接入波纹管中,拼接完成后灌注高性能无收缩水泥基材料。盖梁与墩柱顶部接缝、墩柱与承台接缝位置设置一定厚度(2~5cm)的垫层,以保证墩柱与盖梁之间的粘结。为保证灌浆料的密实性,一般采用压浆法进行施工,从盖梁底部侧向灌浆口或垫层位置注浆,在管道顶部侧向设置出气口。贯穿接缝并伸入预制盖梁中的竖向普通钢筋,一方面能够提供一定的抗弯能力,同时也与灌浆料垫层共同耗散地震能量。该连接方法需要预留孔的精度更高,也需要钢筋预留长度足够,否则容易出现钢筋拔出的现象,由于预留钢筋面积比立柱内部钢筋少,导致该种连接方式的部位抗弯强度和刚度比相邻部位低,所以结构受力变形时,变形主要集中于交界面处[18]。(3)灌浆槽口连接
该方法将预制墩柱的预留钢筋,整体插入盖梁或承台的灌浆槽口中,预制盖梁安装时,将其临时支撑在墩柱顶部垫片上,此时墩柱中的竖向钢筋已伸入至后浇灌口中。浇筑灌浆口的施工方法可从灌浆槽口顶部浇筑混凝土,也可采用压浆法自垫层开始往盖梁表面进行灌浆槽口的施工浇筑,以确保灌浆材料的密实性。可根据现场的作业条件进行施工方法的选择。两种施工方法各有其优势,直接浇筑法施工较为便捷,压浆的方法密实性更好。灌浆槽口在盖梁中可按单排或双排布置,由灌浆槽口的横向布置数量确定,灌浆槽口可采用圆形截面或矩形截面。为提高灌浆槽口的协同作用效率,应确保墩柱竖向普通钢筋的锚固深度以及灌浆槽口竖向界面倾斜度的要求,并对后浇混凝土的连接界面进行粗糙化处理,灌浆槽口可采用上宽下窄的圆台形布置,竖向钢筋宜进行墩头处理,双排布置可以提高墩身与盖梁之间的连接效果,可在盖梁横向宽度较大时采用。(4)承插式连接
【参考文献】：
期刊论文
[1]西曲阜大桥预制与现浇墩柱抗震性能对比试验研究[J]. 刘志杭,卓为顶,宋万里,刘钊,俞章宽. 山东交通学院学报. 2018(04)
[2]套筒连接的预制拼装桥墩抗剪性能试验[J]. 王志强,张杨宾,蒋仕持,魏红一,姜海西,闫兴非. 同济大学学报(自然科学版). 2018(06)
[3]港珠澳大桥节段预制桥墩高强钢筋联接锚固体系的关键技术研究[J]. 朱万旭,覃荷瑛,甘国荣,付委. 铁道学报. 2017(05)
[4]钢筋套筒灌浆连接部件的拉拔性能研究[J]. 谷凡,石雅男,赵唯坚. 建筑与预算. 2017(04)
[5]采用套筒连接的预制桥墩抗震性能试验研究[J]. 魏红一,肖纬,王志强,李田田. 同济大学学报(自然科学版). 2016(07)
[6]钢管灌浆套筒连接受拉性能的试验研究[J]. 陈海彬,武立伟,苏幼坡. 世界地震工程. 2016(02)
[7]装配式预应力混凝土双柱桥墩抗震性能研究进展[J]. 葛继平,王志强,李建中,彭大文,陈旭. 地震工程与工程振动. 2013(03)
[8]预制节段拼装混凝土桥墩力学性能研究进展[J]. 姚晓飞,徐岳,刘士林,牛宏,周江,成超. 公路. 2013(05)
[9]预制节段拼装桥墩抗震性能研究现状[J]. 兰海燕. 公路交通技术. 2012(06)
[10]后张预应力预制桥墩抗震解析计算方法[J]. 布占宇,谢旭,丁勇,黄剑源. 建筑科学与工程学报. 2012(03)
博士论文
[1]基于推倒分析法的连续梁桥地震响应简化分析方法研究[D]. 李贞新.西南交通大学 2008
硕士论文
[1]钢筋套筒灌浆连接件力学性能研究[D]. 陈旭东.安徽建筑大学 2018
[2]长持时地震作用下混凝土桥墩抗震性能研究[D]. 花逸扬.东南大学 2017
本文编号：2966658
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