灌浆波纹管连接装配式桥墩拟静力试验及数值分析

发布时间：2020-06-05 19:23

【摘要】：我国桥梁装配式一体化处于刚刚起步阶段,由于技术引进较晚,在设计理论和施工技术等方面,仍处于前期探索阶段并以参照国外成功技术为主。到目前为止,预制装配式桥梁下部结构仍旧只是作为试验在非强震区的个别桥梁上建设。强震区预制装配桥梁下部结构的适用性、安全性和抗震性能等正处于技术研发阶段。预制桥梁下部结构节段及节点之间的连接方式及抗震性能是目前研究的重点和难点问题。桥梁下部结构拼装连接多采用套筒连接或者是预应力钢筋串联,近几年兴起的采用灌浆金属波纹管连接装配式桥墩因其低廉的造价便捷的施工而迅速获得了桥梁建造者的认可。国内外学者的前期研究初步证实,基于灌浆波纹管连接的预制拼装结构构件具有较可靠的连接和较好的抗震性能,。但目前国内外对于灌浆波纹管连接技术的研发大都仅限于墩台连接或者是单柱墩连接,而针对基于灌浆波纹管连接的预制拼装框架桥墩的相关研究还很少。为了弥补这一研究缺陷,本文在前人研究基础上参考沈阳市中央大街跨浑河特大桥,针对采用灌浆金属波纹管新型联接构造的预制拼装框架桥墩按照1/4的缩尺比例制作了两个试验试件,在实验室通过低周往复加载试验来分析基于灌浆波纹管连接桥墩的可靠性及其抗震性能。从试验所得滞回曲线可以看到:(1)装配式试件与整体现浇试件所表现出来的现象基本一致,波纹管预制拼装试件较整体现浇试件最大承载力降低6.7%;(2)通过分析二者骨架曲线可以看到屈服荷载与极限荷载误差均不超过10%,两者屈服位移相同但波纹管连接试件较现浇试件极限位移降低了 3%,从而导致装配式试件的延性系数小于现浇试件;(3)通过对比残余位移发现两试件最大残余位移均在55mm左右,但灌浆波纹管连接试件残余位移产生速率要大于现浇试件,在相同滞回位移下现浇试件残余位移约为灌浆波纹管试件的90%;(4)通过积分法对两者耗能能力进行比较可以发现,当滞回位移达到80mm时两者耗能差值最大,为10.87kN·m,达到最大位移时灌浆波纹管试件比现浇试件总的耗能能力少10%左右。综合试验结果来看,在相同的设计参数下只要能保证装配式桥墩拼装接头的强度可靠,基本能够达到整体现浇桥墩所要求的各项性能。本文还借助于大型有限元分析软件ABAQUS,详细介绍了桥墩模型的建立过程主要包括模型单元类型、钢筋混凝土本构关系的选择及边界条件与荷载的确定等,通过将有限元分析结果与试验结果进行对比,发现两者吻合程度较高,证明了试验结论的正确性、可靠性和模型建立的合理性。为今后ABAQUS对桥墩抗震性能的模拟提供了参考。
【图文】：

图１．２灌浆金属波纹管在桥梁中的应用逡逑

灌浆波纹管连接装配式桥墩拟静力试验及数值分析

图１．３邋ＰｒｏｊｅｃｔＯ－４１７６项目试验加载装置逡逑Ｆｉｇｌ邋．３邋Ｔｈｅ邋Ｔｅｓｔ邋Ｓｅｔｕｐ邋ｆｏｒ邋ＰｒｏｊｅｃｔＯ－４１７６逡逑
【学位授予单位】：沈阳建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U443.22

【参考文献】