附加新型墩-底连接的装配式桥墩抗震性能分析
发布时间：2021-03-29 05:13
装配式桥梁由于具有快捷高效、质量可靠、节能环保等显著优势成为桥梁工程研究的一个重要方向。装配式桥梁中构件的连接,尤其是墩底与承台之间的连接,因为会直接影响结构的稳定性而成为了当前研究的热点。为提高装配式桥墩的抗震性能,本研究在借鉴传统的灌浆套筒连接墩柱和承台设计的基础上,提出了三种新型桥墩墩底连接组件,分别为直槽墩-底连接桥墩模型、斜槽墩-底连接桥墩模型、圆弧槽墩-底连接桥墩模型,并对这三种附加新型墩-底连接的装配式桥墩展开研究,主要研究工作如下:（1）新型桥墩墩-底连接组件的提出。本研究根据原有的灌浆套筒连接承台和墩柱的基础上,提出了三种附加新型墩-底连接的装配式桥墩模型。这种新型连接构件是由墩底与承台间两块相互叠合的钢板组成。这种新型叠合钢板不仅可以起到消耗能量的作用,并且兼顾了自复位的功能,而预应力钢筋则为结构提供良好的自复位能力。（2）新型桥墩模型的研究方法。为了更好的研究这三种新型桥墩的抗震性能,本研究将采用数值模拟的方法对这三种新型桥墩模型的抗震性能进行对比研究,分析不同墩-底连接方式对桥墩模型力学指标的影响规律。（3）新型桥墩模型的计算结果分析。通过分析桥墩模型的计算结果...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国
河北工程大学硕士学位论文2一般的桥梁结构指的是横跨在江河湖海能够让车辆和行人顺利通行的建造物，如何保证桥梁结构的安全性成为当前我国学者研究的热点。桥梁的安全性十分重要，其安全性不仅仅是保证交通的顺利通行，更是连接两个地区经济和文化的纽带。如果桥梁在地震中发生破坏，将会对交通产生巨大影响，十分不利于抗震救灾工作的展开，从而导致产生巨大的经济损失[4]。对于四川汶川发生的8.0级地震，对桥梁造成了致命性的打击，广元井田坝拱桥、渔子溪2号桥墩由于地震作用全桥尽损，损失惨重；如图1-2（a）和1-2（b）所示；庙子坪岷江大桥出现落梁现象，导致桥梁无法正常通行，如图1.2（c）所示；百花大桥由于墩底塑性铰区的配箍率较小，导致其抗剪能力严重不足，连续梁倾覆而发生破坏，如图1.2（d）。同时，地震还造成一系列的构件连接处的破坏，包括支座破坏、混凝土被压碎，桥面侧翻等现象。无数震害的惨痛教训告诉我们，桥梁结构只有经过合理和精确的设计以及经过安全性的验证后方可投入使用，这样才能降低损失，更好的促进经济的发展。（a）井田坝拱桥全桥尽损（b）渔子溪2号桥墩全桥尽损（c）岷江大桥第10孔落梁（d）百花大桥第五倒塌破坏图1-2桥梁破坏类型Fig.1-2Typesofbridgedamage
第1章绪论3地震后破坏触目惊心的场面，引起人们不断思考。为了能够更好的抵御地震带来的灾难，同时起到快速、保护环境的目的，装配式建筑得到了逐步发展，装配式建筑的出现，改变了原有的建筑模式，现在装配式建筑的使用十分广泛，并有着逐年增加的趋势[5]。对于装配式建筑，结构各部件在工厂制造，然后在现场组装，相较于传统的现浇模式，装配式建筑因为具有许多显著优势而逐渐成为当前发展的主流[6]。装配式桥墩尤其是灌浆套筒连接承台和墩柱的装配式桥墩得到了大力发展（如图1-3）。在地震作用下，桥梁的破坏大部分是桥墩发生破坏，因此对桥墩安全性的研究显的十分重要。研究表明，灌浆套筒连接技术能够有效的实现预制桥墩与承台间钢筋的连接，并且有着不错的抗震性能，可以实现与现浇桥墩等同的思想，不仅如此，这种连接方式快捷高效、质量可靠、节能环保，在我国桥梁领域应用广泛[7]。虽然近年来灌浆套筒技术已经在桥墩连接方面得到了很好的发展，但研究成果主要为：在预应力钢筋的自复位作用下，灌浆套筒连接的预制桥墩的力学性能，并没有研究墩底不同连接组件对桥墩抗震性能的影响。因此对于桥墩墩底连接组件的研究是十分迫切的。本文在灌浆套筒连接承台与墩柱的基础上，提出了三种新型墩底连接组件的桥墩模型，这种新型墩底连接形式设置在承台和墩柱之间，整个连接构件连接处由两块相互叠合的钢板组成，可以实现较好的耗能能力和一定的自复位能力，其中耗能主要由叠合钢板、灌浆套筒内连接的耗能钢筋、预应力钢筋共同承担，自复位性能则由预应力筋来保证，连接处的叠合钢板对结构自复位也有一定的辅助作用，利用有限元软件Abaqus对桥墩施加低周往复荷载，并对桥墩的各种力学性能进行比较，得到了这三种新型桥墩均具有良好的力学性能，为
【参考文献】：
期刊论文
[1]承插式预制拼装桥墩的最小合理承插深度[J]. 徐艳,曾增,葛继平,王志刚. 同济大学学报(自然科学版). 2019(12)
[2]装配式混凝土框架梁柱节点连接方法研究[J]. 周航,裘卫明,汪清磊,张芳. 工程技术研究. 2019(24)
[3]ABAQUS混凝土塑性损伤本构模型参数计算转换及校验[J]. 曾宇,胡良明. 水电能源科学. 2019(06)
[4]新型锥形头套筒灌浆连接件的试验研究[J]. 龚祖平,董年才,云正,姜锦锦. 建筑技术开发. 2019(10)
[5]纵筋灌浆连接装配式钢筋混凝土柱抗震性能研究现状[J]. 赵晨辉,曹子美,陈俊,许福,龙士国,杨才千. 工业建筑. 2019(05)
[6]钢筋套筒灌浆连接件抗火性能研究[J]. 谷凡,宋登凯,明杨,张媛媛. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2019(03)
[7]浅析桥梁安全性及耐久性[J]. 何琦. 山东工业技术. 2019(14)
[8]装配式建筑的特点及展望[J]. 张峰. 住宅与房地产. 2019(12)
[9]装配式建筑优点、技术难点剖析与监管重点探索[J]. 王淮. 居业. 2019(01)
[10]钢筋套筒灌浆搭接连接的预制框架柱抗震试验[J]. 余琼,匡轩,方永青. 同济大学学报(自然科学版). 2019(01)
硕士论文
[1]预应力装配式混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 王云亮.河北工程大学 2019
[2]后张预应力混凝土摇摆墙抗震性能试验研究[D]. 赵星.哈尔滨工业大学 2019
[3]粘钢锚固钢筋混凝土框架节点的抗震性能研究[D]. 史占宽.石家庄铁道大学 2019
[4]自复位双柱墩桥梁的抗震性能分析[D]. 邓煜涵.大连理工大学 2019
[5]钢筋混凝土空心矩形桥墩振动台试验[D]. 谷少康.河北工程大学 2018
[6]简易型灌浆套筒钢筋接头性能研究[D]. 温旺周.西南交通大学 2018
[7]附加粘滞阻尼器的非线性结构基于位移的减震设计方法[D]. 戴枫禹.武汉理工大学 2018
[8]自复位隔震高墩模型拟静力试验研究[D]. 韦性涵.兰州交通大学 2018
[9]组合结构柱在某超高层建筑中的应用对比研究[D]. 张勇.清华大学 2017
[10]特定构件有限元网格划分自动化系统[D]. 王利明.山东大学 2017
本文编号：3106969
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国
河北工程大学硕士学位论文2一般的桥梁结构指的是横跨在江河湖海能够让车辆和行人顺利通行的建造物，如何保证桥梁结构的安全性成为当前我国学者研究的热点。桥梁的安全性十分重要，其安全性不仅仅是保证交通的顺利通行，更是连接两个地区经济和文化的纽带。如果桥梁在地震中发生破坏，将会对交通产生巨大影响，十分不利于抗震救灾工作的展开，从而导致产生巨大的经济损失[4]。对于四川汶川发生的8.0级地震，对桥梁造成了致命性的打击，广元井田坝拱桥、渔子溪2号桥墩由于地震作用全桥尽损，损失惨重；如图1-2（a）和1-2（b）所示；庙子坪岷江大桥出现落梁现象，导致桥梁无法正常通行，如图1.2（c）所示；百花大桥由于墩底塑性铰区的配箍率较小，导致其抗剪能力严重不足，连续梁倾覆而发生破坏，如图1.2（d）。同时，地震还造成一系列的构件连接处的破坏，包括支座破坏、混凝土被压碎，桥面侧翻等现象。无数震害的惨痛教训告诉我们，桥梁结构只有经过合理和精确的设计以及经过安全性的验证后方可投入使用，这样才能降低损失，更好的促进经济的发展。（a）井田坝拱桥全桥尽损（b）渔子溪2号桥墩全桥尽损（c）岷江大桥第10孔落梁（d）百花大桥第五倒塌破坏图1-2桥梁破坏类型Fig.1-2Typesofbridgedamage
第1章绪论3地震后破坏触目惊心的场面，引起人们不断思考。为了能够更好的抵御地震带来的灾难，同时起到快速、保护环境的目的，装配式建筑得到了逐步发展，装配式建筑的出现，改变了原有的建筑模式，现在装配式建筑的使用十分广泛，并有着逐年增加的趋势[5]。对于装配式建筑，结构各部件在工厂制造，然后在现场组装，相较于传统的现浇模式，装配式建筑因为具有许多显著优势而逐渐成为当前发展的主流[6]。装配式桥墩尤其是灌浆套筒连接承台和墩柱的装配式桥墩得到了大力发展（如图1-3）。在地震作用下，桥梁的破坏大部分是桥墩发生破坏，因此对桥墩安全性的研究显的十分重要。研究表明，灌浆套筒连接技术能够有效的实现预制桥墩与承台间钢筋的连接，并且有着不错的抗震性能，可以实现与现浇桥墩等同的思想，不仅如此，这种连接方式快捷高效、质量可靠、节能环保，在我国桥梁领域应用广泛[7]。虽然近年来灌浆套筒技术已经在桥墩连接方面得到了很好的发展，但研究成果主要为：在预应力钢筋的自复位作用下，灌浆套筒连接的预制桥墩的力学性能，并没有研究墩底不同连接组件对桥墩抗震性能的影响。因此对于桥墩墩底连接组件的研究是十分迫切的。本文在灌浆套筒连接承台与墩柱的基础上，提出了三种新型墩底连接组件的桥墩模型，这种新型墩底连接形式设置在承台和墩柱之间，整个连接构件连接处由两块相互叠合的钢板组成，可以实现较好的耗能能力和一定的自复位能力，其中耗能主要由叠合钢板、灌浆套筒内连接的耗能钢筋、预应力钢筋共同承担，自复位性能则由预应力筋来保证，连接处的叠合钢板对结构自复位也有一定的辅助作用，利用有限元软件Abaqus对桥墩施加低周往复荷载，并对桥墩的各种力学性能进行比较，得到了这三种新型桥墩均具有良好的力学性能，为
【参考文献】：
期刊论文
[1]承插式预制拼装桥墩的最小合理承插深度[J]. 徐艳,曾增,葛继平,王志刚. 同济大学学报(自然科学版). 2019(12)
[2]装配式混凝土框架梁柱节点连接方法研究[J]. 周航,裘卫明,汪清磊,张芳. 工程技术研究. 2019(24)
[3]ABAQUS混凝土塑性损伤本构模型参数计算转换及校验[J]. 曾宇,胡良明. 水电能源科学. 2019(06)
[4]新型锥形头套筒灌浆连接件的试验研究[J]. 龚祖平,董年才,云正,姜锦锦. 建筑技术开发. 2019(10)
[5]纵筋灌浆连接装配式钢筋混凝土柱抗震性能研究现状[J]. 赵晨辉,曹子美,陈俊,许福,龙士国,杨才千. 工业建筑. 2019(05)
[6]钢筋套筒灌浆连接件抗火性能研究[J]. 谷凡,宋登凯,明杨,张媛媛. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2019(03)
[7]浅析桥梁安全性及耐久性[J]. 何琦. 山东工业技术. 2019(14)
[8]装配式建筑的特点及展望[J]. 张峰. 住宅与房地产. 2019(12)
[9]装配式建筑优点、技术难点剖析与监管重点探索[J]. 王淮. 居业. 2019(01)
[10]钢筋套筒灌浆搭接连接的预制框架柱抗震试验[J]. 余琼,匡轩,方永青. 同济大学学报(自然科学版). 2019(01)
硕士论文
[1]预应力装配式混凝土框架结构抗震性能研究[D]. 王云亮.河北工程大学 2019
[2]后张预应力混凝土摇摆墙抗震性能试验研究[D]. 赵星.哈尔滨工业大学 2019
[3]粘钢锚固钢筋混凝土框架节点的抗震性能研究[D]. 史占宽.石家庄铁道大学 2019
[4]自复位双柱墩桥梁的抗震性能分析[D]. 邓煜涵.大连理工大学 2019
[5]钢筋混凝土空心矩形桥墩振动台试验[D]. 谷少康.河北工程大学 2018
[6]简易型灌浆套筒钢筋接头性能研究[D]. 温旺周.西南交通大学 2018
[7]附加粘滞阻尼器的非线性结构基于位移的减震设计方法[D]. 戴枫禹.武汉理工大学 2018
[8]自复位隔震高墩模型拟静力试验研究[D]. 韦性涵.兰州交通大学 2018
[9]组合结构柱在某超高层建筑中的应用对比研究[D]. 张勇.清华大学 2017
[10]特定构件有限元网格划分自动化系统[D]. 王利明.山东大学 2017
本文编号：3106969
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