預制裝配結(jié)構(gòu)在降低能源消耗、節(jié)約成本、提高進度、降低污染等方面,具有自身獨特的優(yōu)勢。在橋梁工程中,預制拼裝橋墩具有更小的殘余位移和更好的自復位性能,能夠滿足中小地震烈度區(qū)的抗震需求。但預制拼裝橋墩由于耗能能力較弱,抗側(cè)向力不足,一定程度上影響了結(jié)構(gòu)的抗震性能,限制了該技術(shù)在高烈度區(qū)的應用。為解決這個問題,本文建立預制節(jié)段拼裝橋墩模型,研究預制節(jié)段拼裝橋墩的高寬比、節(jié)段間添加不同連接裝置、節(jié)段接縫處設置剪力鍵以及底節(jié)段與承臺間的連接方式等對預制節(jié)段拼裝橋墩抗震性能的影響。本文的具體研究工作包括以下幾個方面:(1)對國內(nèi)外的預制拼裝橋墩的工程應用、試驗和理論進行整理分析,總結(jié)預制拼裝橋墩的理論計算方法和數(shù)值模擬分析方法,提出本文研究的主要內(nèi)容。(2)為研究高寬比對預制節(jié)段拼裝橋墩抗震性能的影響,基于ABAQUS有限元軟件對干接縫預制拼裝橋墩進行建模,建立了3個不同的高寬比的干接縫預制拼裝橋墩模型,橋墩高寬比取值分別為4、7、10,對墩柱進行低周往復加載。研究橋墩高寬比對結(jié)構(gòu)耗能能力、承載力和剛度退化的影響。研究表明改變橋墩高寬比并不能提高橋墩的耗能能力。(3)針對普通干接縫預制拼裝橋墩耗能能力不足的問題,設計出可以應用于干接縫預制拼裝橋墩節(jié)段間的普通鋼管連接裝置以及螺栓鋼管連接裝置。采用ABAQUS有限元軟件建立了安裝連接裝置的預制拼裝橋墩有限元模型。對比不同的節(jié)段連接方式對干接縫預制拼裝橋墩抗震性能的影響,研究表明在節(jié)段間設置鋼管或者螺栓鋼管連接裝置可以提高干接縫預制拼裝橋墩的耗能能力和橋墩的抗側(cè)力。(4)在干接縫預制拼裝橋墩的節(jié)段間接縫處添加剪力鍵,探究了剪力鍵的高度、剪力鍵的個數(shù)、剪力鍵總面積、剪力鍵的排列方式以及剪力鍵的形狀對預制拼裝橋墩抗震性能的影響。并結(jié)合擬靜力分析結(jié)果得到合理的剪力鍵布設形式。(5)針對預制拼裝橋墩底節(jié)段破壞較為嚴重的問題,對預制拼裝橋墩墩底與承臺間的連接方式進行研究,研究墩底與承臺間采用干接縫、局部現(xiàn)澆、鋼管連接、剪力鍵等方式,對預制拼裝橋墩抗震性能的影響。
【學位單位】：青島理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U443.22
【部分圖文】：

ove Viaduct (h)Victorytta Road (j)I5 Grand Mount to Precast Gird圖 1.1 美國預制節(jié)段拼裝橋墩工程實例他國家的預制拼裝應用技術(shù)也在不斷發(fā)展。橋[9]建成，橋梁的上下部結(jié)構(gòu)均采用預制拼

(e)港珠澳大橋 (f)上海嘉閔高架路圖 1.3 我國預制節(jié)段拼裝橋墩工程實例1.3 預制拼裝橋墩抗震性能研究現(xiàn)狀1.3.1 國外試驗研究現(xiàn)狀Mander 和 Cheng[18]提出特殊的連接方式可以避免損壞，橋墩的側(cè)向強度可以通過增加預應力筋來提高。由于使用了特別詳細的鋼鋼界面，因此預計橋墩的動力行為呈雙線性，既不會損壞，也不會降低強度和剛度。為了驗證所提出的設計原理，進行了近乎全尺寸的預制混凝土橋墩的抗震性能試驗。在大的側(cè)向（搖擺）位移下，混凝土橋墩的連接或基礎(chǔ)均未出現(xiàn)損壞。在多次循環(huán)加載后，觀察到強度和剛度保持不變。隨后提出了一個完整的搖擺墩柱變形模型，模型考慮了結(jié)構(gòu)柔度，剛體運動學和預應力筋的預應力。預測理論與實驗結(jié)果之間具有良好的一

圖 1.4 預制拼裝橋墩在關(guān)鍵狀態(tài)的響應u[60]根據(jù)現(xiàn)有的試驗，進行了建模，提出了兩種類型的數(shù)值模界面上使用截面彎矩曲率分析程序的雙塑性鉸模型（2）在使用桁架和梁單元柱的二維（2D）有限元模型。Ou[61]引入橋出了一套簡化的節(jié)段預制無粘結(jié)橋墩的理論分析方法(圖 1.1段間開口的分析方法。維模型法模型方法[62]是通過在軟件中建立纖維梁單元和纖維節(jié)點等有限元軟件進行模擬分析。g Z[63]提出了一種基于 OpenSees 開發(fā)的光纖模型。所提出的變證循環(huán)加載測試。基于提出的變形能力模型，進行了參數(shù)研數(shù)對理想化旗幟形滯回模型的影響。提出了新的公式來確定
【參考文獻】

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1 孫業(yè)發(fā);劉長義;王海波;宋書東;葉建州;白虹;徐鴻玉;;港珠澳大橋墩柱干接縫結(jié)構(gòu)匹配預制技術(shù)[J];中國港灣建設;2015年08期

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3 張永明,朱樂輝,馮炳生;黃洲大橋水中承臺預制安裝施工[J];世界橋梁;2004年03期

本文編號：2866073