本文關(guān)鍵詞：灌漿波紋管連接預(yù)制拼裝RC橋墩—承臺節(jié)點(diǎn)抗震性能

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【摘要】：橋梁快速建造技術(shù)具有顯著加快橋梁建造速度,減少交通中斷,降低對周圍環(huán)境的不利影響等諸多優(yōu)勢,逐漸成為下一代橋梁工程的重要發(fā)展方向�？焖俳ㄔ鞓蛄汗こ陶鸩降玫浇煌ɑA(chǔ)設(shè)施建設(shè)、研發(fā)、設(shè)計(jì)和管理部門越來越多的關(guān)注。橋梁上部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝技術(shù)已經(jīng)相對較為成熟,橋梁下部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝技術(shù)研發(fā)和工程實(shí)踐自上世紀(jì)末相繼展開。但截至目前,絕大部分預(yù)制裝配橋梁下部結(jié)構(gòu)都應(yīng)用于非強(qiáng)震區(qū),強(qiáng)震區(qū)預(yù)制裝配橋梁下部結(jié)構(gòu)的適用性、安全性和抗震性能等正處于技術(shù)研發(fā)階段,還未在強(qiáng)震區(qū)大規(guī)模推廣應(yīng)用。預(yù)制橋梁下部結(jié)構(gòu)節(jié)段及節(jié)點(diǎn)之間的連接方式及抗震性能是目前研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。國內(nèi)外學(xué)者的前期研究初步證實(shí),基于灌漿波紋管連接的預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有較可靠的連接和較好的抗震性能,施工現(xiàn)場拼裝過程方便快捷。但目前國內(nèi)外對于灌漿波紋管連接技術(shù)的研發(fā)大都針對預(yù)制拼裝蓋梁—橋墩連接節(jié)點(diǎn),而針對基于灌漿波紋管連接的預(yù)制拼裝橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)的相關(guān)研究還很少。為完善灌漿波紋管連接技術(shù)在預(yù)制拼裝橋梁下部結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究,本文將灌漿波紋管連接技術(shù)應(yīng)用于預(yù)制拼裝橋墩-承臺連接節(jié)點(diǎn),開展相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。本文以基于灌漿波紋管連接技術(shù)的預(yù)制拼裝橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵構(gòu)造、力學(xué)行為和抗震性能為研究目標(biāo),同時(shí)考慮改善預(yù)制拼裝橋墩塑性鉸區(qū)的損傷破壞程度,開展多種構(gòu)造方式的預(yù)制拼裝橋墩-承臺連接節(jié)點(diǎn)的力學(xué)行為分析和抗震性能研究。主要開展了以下研究:(1)深入調(diào)研和總結(jié)國內(nèi)外有關(guān)灌漿波紋管連接在預(yù)制裝配鋼筋混凝土構(gòu)件中的研究現(xiàn)狀,重點(diǎn)總結(jié)關(guān)于灌漿波紋管直徑、埋入深度等關(guān)鍵構(gòu)造參數(shù)的現(xiàn)有研究成果。調(diào)研國內(nèi)外采用疊層橡膠構(gòu)造在減輕鋼筋混凝土構(gòu)件塑性鉸區(qū)損傷方面的關(guān)鍵構(gòu)造及性能研究現(xiàn)狀。針對預(yù)制拼裝橋梁下部結(jié)構(gòu)有待開展的研究課題,提出本文的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容,給出本文研究的技術(shù)路線。(2)考慮預(yù)制拼裝橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵構(gòu)造及力學(xué)行為特征,采用解析法建立預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺連接節(jié)點(diǎn)的彎矩-曲率關(guān)系和水平力-位移關(guān)系。將疊層橡膠構(gòu)造應(yīng)用于預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn),建立該類節(jié)點(diǎn)的彎矩-曲率關(guān)系和水平力-位移關(guān)系。(3)根據(jù)本文研究目標(biāo)和內(nèi)容,開展基于灌漿波紋管連接的預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)抗震性能研究的擬靜力加載試驗(yàn)設(shè)計(jì)。根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康?提出三種鋼筋混凝土橋墩-承臺連接節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵構(gòu)造,包括灌漿波紋管連接預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)(GCP)、墩底預(yù)埋疊層橡膠的預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)(GCP-M)和墩底預(yù)埋單層厚橡膠的預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)。開展包括現(xiàn)澆鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)對比試件在內(nèi)的四種連接構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的試件設(shè)計(jì)、制作、加載方案和測試方案設(shè)計(jì)。(4)對上述四個(gè)鋼筋混凝土橋墩-承臺連接節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行擬靜力往復(fù)加載試驗(yàn),考察試驗(yàn)中鋼筋混凝土橋墩-承臺的損傷演化過程、力學(xué)行為和抗震性能。詳細(xì)描述試驗(yàn)過程中四類鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)的宏觀現(xiàn)象。根據(jù)試驗(yàn)測試數(shù)據(jù),分析現(xiàn)澆及預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)的滯回性能、延性性能、骨架曲線、耗能能力及局部鋼筋應(yīng)變等抗震性能和關(guān)鍵參數(shù)。重點(diǎn)闡述疊層橡膠高度范圍內(nèi)無粘結(jié)段鋼筋的屈曲變形形態(tài)及形成原因,提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。本文基于灌漿波紋管連接技術(shù),重點(diǎn)開展預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)力學(xué)行為、抗震性能的理論分析及擬靜力試驗(yàn)測試等應(yīng)用基礎(chǔ)研究,完善預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋梁下部結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù),為未來我國開展全預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋梁的工程實(shí)踐提供技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：灌漿波紋管連接 預(yù)制拼裝橋墩 疊層橡膠 抗震性能 延性 擬靜力試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U442.55
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-27
• 1.1 引言11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-24
• 1.2.1 國外灌漿波紋管連接技術(shù)研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.2 國內(nèi)灌漿波紋管連接技術(shù)研究現(xiàn)狀19-21
• 1.2.3 墩底預(yù)埋橡膠墊鋼筋混凝土橋墩抗震性能究現(xiàn)狀21-24
• 1.3 存在的問題24-25
• 1.4 本文研究目的和內(nèi)容25
• 1.4.1 研究目的25
• 1.4.2 研究內(nèi)容25
• 1.5 技術(shù)路線25-27
• 第2章 預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)力學(xué)行為分析27-41
• 2.1 引言27
• 2.2 整體預(yù)制鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)力學(xué)行為分析27-31
• 2.2.1 彎矩-曲率關(guān)系28-30
• 2.2.2 水平力-位移關(guān)系30-31
• 2.3 墩底預(yù)埋橡膠墊的預(yù)制拼裝橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)力學(xué)行為分析31-37
• 2.3.1 彎矩-曲率分析31-34
• 2.3.2 水平力-位移關(guān)系34-37
• 2.4 可采用的材料本構(gòu)37-39
• 2.4.1 混凝土本構(gòu)關(guān)系37-38
• 2.4.2 鋼筋本構(gòu)關(guān)系38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-41
• 第3章 預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案41-57
• 3.1 引言41
• 3.2 模型試件設(shè)計(jì)41-46
• 3.3 試件制作與安裝46-48
• 3.4 試驗(yàn)加載和測點(diǎn)布置48-52
• 3.4.1 試驗(yàn)加載48-50
• 3.4.2 測點(diǎn)布置50-52
• 3.5 材料特性試驗(yàn)52-54
• 3.5.1 混凝土52-53
• 3.5.2 鋼筋53-54
• 3.6 灌漿波紋管內(nèi)鋼筋錨固長度的確定方法54
• 3.7 灌漿料54-55
• 3.8 金屬波紋管55
• 3.9 本章小結(jié)55-57
• 第4章 預(yù)制拼裝鋼筋混凝土橋墩-承臺節(jié)點(diǎn)抗震性能分析57-101
• 4.1 引言57
• 4.2 試驗(yàn)現(xiàn)象描述57-74
• 4.2.1 現(xiàn)澆橋墩（CIP）擬靜力往復(fù)加載試驗(yàn)過程57-59
• 4.2.2 整體預(yù)制拼裝橋墩（GCP試件）擬靜力往復(fù)加載試驗(yàn)過程59-65
• 4.2.3 墩底預(yù)埋疊層鋼板橡膠構(gòu)造整體預(yù)制拼裝橋墩（GCP-M試件）擬靜力往復(fù)加載試驗(yàn)過程65-70
• 4.2.4 墩底預(yù)埋單層鋼板橡膠墊整體預(yù)制拼裝橋墩（GCP-S）擬靜力往復(fù)加載試驗(yàn)過程70-74
• 4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理和分析74-98
• 4.3.1 滯回性能74-77
• 4.3.2 延性性能77-78
• 4.3.3 骨架曲線78-80
• 4.3.4 累積滯回耗能80-81
• 4.3.5 等效粘結(jié)阻尼比81-83
• 4.3.6 初始剛度、等效剛度及卸載剛度83-85
• 4.3.7 殘余位移85-86
• 4.3.8 試驗(yàn)彎矩-曲率關(guān)系86-88
• 4.3.9 鋼筋應(yīng)變分析88-92
• 4.3.10 橡膠層構(gòu)造高度范圍內(nèi)無粘結(jié)段鋼筋的屈曲行為92-98
• 4.4 本章小結(jié)98-101
• 結(jié)論與展望101-105
• 參考文獻(xiàn)105-109
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文109-111
• 致謝111

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本文編號：1114162