本文關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋墩震后殘余變形及控制措施

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【摘要】：橋墩作為橋梁結(jié)構(gòu)中重要的承重構(gòu)件,若遭受地震荷載后出現(xiàn)較大的殘余位移或發(fā)生坍塌,不僅嚴(yán)重威脅生命安全,更對(duì)災(zāi)后重建工程帶來(lái)困難。準(zhǔn)確評(píng)估橋墩震后殘余位移值、采取有效手段控制橋墩損傷程度是改善橋梁抗震性能的有效方法。鑒于試驗(yàn)研究的局限性,本文基于OpenSees軟件平臺(tái)建立了橋墩動(dòng)力分析模型,能夠較準(zhǔn)確地模擬出橋墩震后的殘余位移值,并進(jìn)一步討論了豎向預(yù)應(yīng)力筋對(duì)橋墩和修復(fù)橋墩震后殘余位移的影響。主要的工作內(nèi)容如下：1.首先建立可有效模擬RC橋墩震后殘余變形的數(shù)值分析模型,并通過(guò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比證實(shí)了模擬方法的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)真實(shí)地震動(dòng)下橋墩動(dòng)力反應(yīng)結(jié)果討論了預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)橋墩殘余變形的影響規(guī)律,并討論了殘余位移與墩頂最大位移、預(yù)應(yīng)力筋最大應(yīng)力與墩頂最大變形等工程設(shè)計(jì)指標(biāo)之間的關(guān)系。結(jié)果表明對(duì)橋墩配置預(yù)應(yīng)力筋能夠有效減小橋墩震后殘余位移,是控制橋墩震后損傷的有效方法。2.鑒于試驗(yàn)研究手段的局限性,目前研究中關(guān)于預(yù)應(yīng)力筋與縱筋配筋比例、預(yù)應(yīng)力筋初應(yīng)力水平等因素對(duì)橋墩地震作用下殘余位移的影響效果尚不明確,無(wú)法為此類結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),需要對(duì)配置豎向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的RC橋墩進(jìn)行了全面系統(tǒng)的數(shù)值分析。分別討論了外加軸力與預(yù)壓應(yīng)力之間的關(guān)系、預(yù)應(yīng)力筋與縱筋配筋比例關(guān)系、預(yù)應(yīng)力鋼絞線放置位置、混凝土強(qiáng)度等各參數(shù)對(duì)橋墩動(dòng)力時(shí)程下殘余位移的影響,對(duì)預(yù)應(yīng)力橋墩設(shè)計(jì)提供了參考數(shù)據(jù)及一定的理論依據(jù)。最后建立了上部結(jié)構(gòu)-樁-土三者相互作用的分析模型,對(duì)樁-土相互作用下PRC橋墩的震后損傷情況進(jìn)行了討論。3.為研究震后修復(fù)橋墩的抗震性能,基于OpenSees軟件平臺(tái)完成了對(duì)考慮鋼筋損傷的修復(fù)橋墩數(shù)值分析模型的建立,將模擬結(jié)果與5個(gè)彎曲破壞為主的圓形截面橋墩擬靜力試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,模型的適用性得到了驗(yàn)證,而后將修復(fù)數(shù)值分析模型應(yīng)用到地震動(dòng)時(shí)程作用下,通過(guò)IDA手段,對(duì)修復(fù)橋墩及配置預(yù)應(yīng)力筋的修復(fù)橋墩抗震能力進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,修復(fù)后的普通RC橋墩能夠滿足基本使用要求,但是震后基本破壞,而含預(yù)應(yīng)力筋的修復(fù)橋墩在遭受地震作用后仍然保持可修復(fù)性,再次證實(shí)了預(yù)應(yīng)力筋的存在能夠有效控制RC橋墩震后殘余變形。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U442.55

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