與傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土橋墩相比,整體拼裝式自復(fù)位橋墩具有施工速度快、受環(huán)境因素影響小,震后殘余位移小且易修復(fù)等優(yōu)點(diǎn),因此日漸受到設(shè)計(jì)人員的重視。選取兩個典型的整體拼裝式自復(fù)位橋墩（編號為PT2和HBD2）,通過擬靜力和非線性時(shí)程分析,并與現(xiàn)澆橋墩對比,分析了不同類型橋墩的抗震性能。在此基礎(chǔ)上提出了一種帶有緩沖墊層的整體拼裝式自復(fù)位橋墩的新型構(gòu)造形式,并通過非線性時(shí)程分析驗(yàn)證了該構(gòu)造形式的優(yōu)越性。本文的主要研究內(nèi)容及得出的主要結(jié)論如下:（1）根據(jù)水平地震力作用下耗能鋼筋的應(yīng)力狀態(tài),將橋墩的受力過程分為三個階段,并分析了橋墩在臨界狀態(tài)和極限狀態(tài)下的墩頂位移、墩底彎矩和極限抗剪承載力,彌補(bǔ)了當(dāng)前忽略耗能鋼筋且只以受壓區(qū)高度判定整體拼裝式自復(fù)位橋墩的受力狀態(tài)的缺陷。研究表明,整體拼裝式自復(fù)位橋墩的抗剪能力取決于墩底接縫摩擦力大小,一般情況下墩底接縫不會發(fā)生剪切破壞。（2）在以往學(xué)者研究的基礎(chǔ)上,建立PT2、HBD2橋墩的Abaqus實(shí)體模型,并通過擬靜力分析驗(yàn)證了模型的有效性。此后,建立相同配置及參數(shù)的現(xiàn)澆模型,對比分析了整體拼裝式自復(fù)位橋墩與現(xiàn)澆橋墩抗震性能的差異。還分析了軸壓比、預(yù)應(yīng)力度、預(yù)... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

黃徐路橋及其底部結(jié)構(gòu)形式[3]

?１?１??圖１－４現(xiàn)澆整體式自復(fù)位橋墩?圖１－５整體拼裝式自復(fù)位橋墩??Ｆｉｇ．?１－４?Ｃａｓｔ－ｉｎ－ｓｉｔｕ?ｓｅｌｆ－ｃｅｎｔｅｉｎｇ?ｐｉｅｒ?Ｆｉｇ．?１－５?Ｉｎｔｅｇｒａｌ?ａｓｓｅｍｂｌｅｄ?ｓｅｌｆ－ｃｅｎｔｅｒｉｎｇ?ｐｉｅｒ??１．３自復(fù)位橋墩的國外研究現(xiàn)狀??Ｈ〇ｕＳｎｅｒ［４］最先提出搖擺結(jié)構(gòu)，在Ｉ９６０年的智利地震中，觀察到屹立不倒的高??位水塔，發(fā)現(xiàn)高位水塔的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的連接被弱化，即允許上部結(jié)構(gòu)發(fā)生??提離，因此高位水塔幸存下來。??上世紀(jì)９０年代，美國和日本通過“預(yù)制抗震結(jié)構(gòu)體系”項(xiàng)目，提出在預(yù)制結(jié)??構(gòu)體系的抗震設(shè)計(jì)中引入創(chuàng)新的節(jié)點(diǎn)連接形式一一延性連接，即在預(yù)制混凝土建??筑中采用延性連接的方式。該方案的提出，極大地推動了預(yù)制結(jié)構(gòu)的發(fā)展。在這些??延性連接解決方案中，為了仿照現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，使用后張拉技術(shù)組裝預(yù)制構(gòu)件，??從而滿足交界處非線性變形的需求。??此后

?北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文???提出新恢復(fù)力模型，通過與試驗(yàn)中滯回曲線的對比，證明新恢復(fù)力模型的正確性。??２００４年，加州大學(xué)Ｓａｋａｉ等＾１提出了新的結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系復(fù)合使用了??無粘接預(yù)應(yīng)力鋼束和普通鋼筋，即通過無粘接預(yù)應(yīng)力鋼束和普通鋼筋貫通剛接的??橋墩與基礎(chǔ)，通過擬靜力數(shù)值試驗(yàn)和動力時(shí)程數(shù)值試驗(yàn)，試件模型如圖１－７所示。??在相同地震波作用下，現(xiàn)澆橋墩與現(xiàn)澆整體式自復(fù)位橋墩的峰值位移相同，現(xiàn)澆橋??墩的殘余位移為１％，而現(xiàn)澆整體式自復(fù)位橋墩的殘余位移為０．１％，試驗(yàn)結(jié)果表明??在同樣地震波作用下：??（１）現(xiàn)澆整體式自復(fù)位橋墩殘余位移比普通混凝土橋墩要�。�??（２?）現(xiàn)澆整體式自復(fù)位橋墩峰值位移比普通混凝土橋墩要�。�??（３）現(xiàn)澆整體式自復(fù)位橋墩的峰值位移與殘余位移隨著預(yù)應(yīng)力的增大而變小。??作者還提出了基于纖維單元的集中塑性模型，與傳統(tǒng)塑性纖維單元將非線性??集中在單元末端的力矩旋轉(zhuǎn)彈簧中不同，該單元將非線性本構(gòu)行為集中于單元末??端指定的塑性鉸區(qū)域內(nèi)，如圖１－８所示。與振動臺試驗(yàn)對比，驗(yàn)證了基于該單元模??型的正確性。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]搖擺橋墩的研究綜述[J]. 杜修力,周雨龍,韓強(qiáng),王智慧.  地震工程與工程振動. 2018(05)
[2]自復(fù)位結(jié)構(gòu)延性需求譜研究[J]. 楊博雅,呂西林.  振動與沖擊. 2018(18)
[3]修正的Giuffre-Menegotto-Pinto鋼筋滯回本構(gòu)模型[J]. 雷燕云,謝旭.  浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(10)
[4]自復(fù)位雙柱式搖擺橋梁抗震設(shè)計(jì)方法及工程應(yīng)用[J]. 韓強(qiáng),賈振雷,何維利,肖永銘,賈俊峰,杜修力.  中國公路學(xué)報(bào). 2017(12)
[5]帶剛度退化的一種自復(fù)位混凝土橋墩簡化分析模型[J]. 劉暉,何銘華,辛克貴,郭佳,劉文.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[6]Kelvin模型和Maxwell模型在基底搖擺隔震中的比較[J]. 支浩迪.  鐵道建筑技術(shù). 2015(09)
[7]分離式承臺搖擺抗震及其有限元模擬[J]. 楊浩林,袁萬城.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]搖擺式預(yù)應(yīng)力混凝土橋墩基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法研究[J]. 王軍文,張偉光,李建中.  振動與沖擊. 2014(24)
[9]耗能防撞裝置在橋墩基底搖擺隔震中的性能研究[J]. 支浩迪.  路基工程. 2014(01)
[10]分離式高樁基礎(chǔ)承臺抗震性能分析[J]. 楊浩林,陳衛(wèi)偉,袁萬城.  結(jié)構(gòu)工程師. 2013(04)

博士論文
[1]鐵路高墩抗震設(shè)計(jì)方法研究[D]. 夏修身.蘭州交通大學(xué) 2012
[2]橡膠隔震支座力學(xué)性能及隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析研究[D]. 劉文光.北京工業(yè)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]節(jié)段拼裝鋼管混凝土橋墩的抗震性能研究及改進(jìn)[D]. 江夢瑩.北京交通大學(xué) 2018
[2]鉛芯橡膠支座動力學(xué)特性及其在鋼結(jié)構(gòu)中減震應(yīng)用研究[D]. 王堅(jiān).北京交通大學(xué) 2017
[3]節(jié)段預(yù)制拼裝鋼管混凝土橋墩抗震性能研究[D]. 張強(qiáng).北京工業(yè)大學(xué) 2016
[4]高阻尼橡膠支座力學(xué)性能及其應(yīng)用研究[D]. 姜春環(huán).北京工業(yè)大學(xué) 2016
[5]改善節(jié)段拼裝橋墩抗震性能構(gòu)造措施的研究[D]. 劉詩文.大連理工大學(xué) 2016
[6]鐵路搖擺隔震橋墩抗震性能試驗(yàn)研究[D]. 徐培淞.蘭州交通大學(xué) 2015
[7]基底搖擺隔震橋墩的地震反應(yīng)研究[D]. 支浩迪.蘭州交通大學(xué) 2014
[8]基于Opensees的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土橋墩數(shù)值模擬與抗震性能分析[D]. 信坤.北京交通大學(xué) 2013
[9]節(jié)段拼裝鋼管混凝土橋墩抗震性能理論研究[D]. 虎良.清華大學(xué) 2012
[10]基于性能的新型自復(fù)位橋墩抗震理論與試驗(yàn)研究[D]. 郭佳.清華大學(xué) 2012



本文編號：2953255