【摘要】：當(dāng)前,裝配式構(gòu)件已廣泛應(yīng)用于橋梁上部結(jié)構(gòu)建造中,但由于裝配式橋墩的抗震性能沒有得到系統(tǒng)的研究和認識,限制了其在強地震區(qū)的推廣應(yīng)用。在對裝配式橋墩進行抗震設(shè)計時,保證拼裝節(jié)段之間連接的可靠性是其關(guān)鍵問題之一。灌漿波紋管連接是一種簡單易行的裝配式墩連接方式,但目前對其抗震性能的研究相對較少,尤其是對其在雙向往復(fù)荷載作用下抗震性能的研究較少。因此,本文采用雙向擬靜力試驗,研究其在雙向往復(fù)荷載作用下的滯回特性和破壞模式,并探討預(yù)應(yīng)力灌漿波紋管裝配式墩的可行性以及基于性能的抗震分析方法。主要研究工作如下:(1)開展了灌漿波紋管連接裝配式橋墩的雙向擬靜力試驗,研究了其滯回特性和破壞機理等,并對比分析了不同軸壓比、長細比對灌漿波紋管連接裝配式橋墩抗震性能的影響。(2)基于OpenSees有限元軟件,采用纖維梁單元模擬了橋墩試件的雙向擬靜力試驗過程,分析了縱筋配筋率、耗能鋼筋配筋率等參數(shù)對其抗震性能的影響,并對預(yù)應(yīng)力灌漿波紋管裝配式橋墩的抗震性能進行了分析。(3)建立灌漿波紋管連接裝配式橋墩的性能水準(zhǔn),探討了多級性能水準(zhǔn)下裝配式橋墩的量化指標(biāo),采用可靠度方法分析裝配式橋墩的易損性。主要結(jié)論如下:(1)裝配式橋墩損傷主要表現(xiàn)為接縫的粘結(jié)破壞,搖擺現(xiàn)象明顯;波紋管與鋼筋連接可靠,無相對位移。通過試件對比分析發(fā)現(xiàn),軸壓比越大,試件滯回曲線的捏縮現(xiàn)象越明顯,變形能力越小;長細比越大,塑性鉸區(qū)域破壞程度越小,墩身裂縫分布高度就越高,對應(yīng)的極限荷載以及剛度較小,而變形能力較大。(2)數(shù)值模擬結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好,采用并聯(lián)彈簧能較好地模擬灌漿波紋管裝配式橋墩接縫的力學(xué)特征。增加預(yù)應(yīng)力可以一定程度提高灌漿波紋管裝配式橋墩的抗震性能,并提出其殘余變形的計算公式。(3)考慮雙向荷載作用的Park-Ang指標(biāo)能較好的反應(yīng)映裝配式墩的實際損傷狀態(tài)。通過可靠度分析表明,在相同的峰值加速度作用下,橫橋向各損傷狀態(tài)的超越概率要比縱橋向低一些。通過易損性分析,可以確定橋墩在給定地震作用下各破壞狀態(tài)的發(fā)生概率。
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U443.22;U442.55
【圖文】：

能應(yīng)用于中低烈度區(qū)或非抗震區(qū)，限制了預(yù)制橋梁下部結(jié)構(gòu)在高震區(qū)的應(yīng)用。逡逑國外在二十世紀(jì)就己經(jīng)開始將預(yù)制橋梁下部構(gòu)件應(yīng)用在實際工程中，比較典逡逑型的有：美國新澤西州的勝利橋［１１邋（圖１－１），美國德克薩斯州１８３高架橋（圖逡逑１－２）等。２００２邋年在邋ＳＨ邋６６邋ｏｖｅｒ邋Ｌａｋｅ邋Ｒａｙ邋Ｈｕｂｂａｒｄ邋橋上（圖邋１－３），預(yù)制蓋梁與現(xiàn)逡逑澆墩身之間采用了大直徑粗鋼筋和金屬波紋管的連接構(gòu)造技術(shù)。美國佐治亞州逡逑Ｉｎｔｅｒｓｔａｔｅ邋８５邋ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ橋梁，位于地震危險性較低的地區(qū)，該橋的橋墩柱和蓋逡逑梁均為預(yù)制構(gòu)件，單節(jié)段的橋墩柱與承臺、蓋梁通過灌漿套筒聯(lián)接方式連為整體，逡逑如（圖邋１邋－４邋）所邋７Ｋ。美國華盛頓州的邋１－５邋Ｇｒａｎｄ邋Ｍｏｕｎｔ邋ｔｏ邋Ｍａｙｔｏｗｎ邋１／Ｃ邋２－ｓｐａｎ逡逑Ｐｒｅｃａｓｔ邋Ｇｉｒｄｅｒ邋Ｂｒｉｄｇｅ邋（圖１－５）于２０１１年完工，屬于高地震危險區(qū)域，是第一逡逑座考慮抗震性能的采用預(yù)制拼裝技術(shù)建造橋墩的橋梁，預(yù)制立柱劃分為３個節(jié)段，逡逑立柱節(jié)段采用大直徑鋼筋通過連接套筒灌漿形成整體的技術(shù)建造的，但立柱節(jié)段逡逑與承臺、立柱節(jié)段與蓋梁之間的聯(lián)接采用的是金屬波紋管聯(lián)接構(gòu)造。逡逑ＥＳ＇ｉ逡逑：：邐逡逑圖１－１勝利橋，新澤西州邐圖１－２邋１８３高速公路高架橋

能應(yīng)用于中低烈度區(qū)或非抗震區(qū)，限制了預(yù)制橋梁下部結(jié)構(gòu)在高震區(qū)的應(yīng)用。逡逑國外在二十世紀(jì)就己經(jīng)開始將預(yù)制橋梁下部構(gòu)件應(yīng)用在實際工程中，比較典逡逑型的有：美國新澤西州的勝利橋［１１邋（圖１－１），美國德克薩斯州１８３高架橋（圖逡逑１－２）等。２００２邋年在邋ＳＨ邋６６邋ｏｖｅｒ邋Ｌａｋｅ邋Ｒａｙ邋Ｈｕｂｂａｒｄ邋橋上（圖邋１－３），預(yù)制蓋梁與現(xiàn)逡逑澆墩身之間采用了大直徑粗鋼筋和金屬波紋管的連接構(gòu)造技術(shù)。美國佐治亞州逡逑Ｉｎｔｅｒｓｔａｔｅ邋８５邋ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ橋梁，位于地震危險性較低的地區(qū)，該橋的橋墩柱和蓋逡逑梁均為預(yù)制構(gòu)件，單節(jié)段的橋墩柱與承臺、蓋梁通過灌漿套筒聯(lián)接方式連為整體，逡逑如（圖邋１邋－４邋）所邋７Ｋ。美國華盛頓州的邋１－５邋Ｇｒａｎｄ邋Ｍｏｕｎｔ邋ｔｏ邋Ｍａｙｔｏｗｎ邋１／Ｃ邋２－ｓｐａｎ逡逑Ｐｒｅｃａｓｔ邋Ｇｉｒｄｅｒ邋Ｂｒｉｄｇｅ邋（圖１－５）于２０１１年完工，屬于高地震危險區(qū)域，是第一逡逑座考慮抗震性能的采用預(yù)制拼裝技術(shù)建造橋墩的橋梁，預(yù)制立柱劃分為３個節(jié)段，逡逑立柱節(jié)段采用大直徑鋼筋通過連接套筒灌漿形成整體的技術(shù)建造的，但立柱節(jié)段逡逑與承臺、立柱節(jié)段與蓋梁之間的聯(lián)接采用的是金屬波紋管聯(lián)接構(gòu)造。逡逑ＥＳ＇ｉ逡逑：：邐逡逑圖１－１勝利橋，新澤西州邐圖１－２邋１８３高速公路高架橋

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本文編號：2767489