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原文传递预制节段拼装桥墩抗剪性能研究

论文题名：	预制节段拼装桥墩抗剪性能研究
关键词：	预制节段拼装桥墩;接缝;抗剪承载力;有限元模拟
摘要：	预制节段拼装桥墩节段之间存在接缝，接缝处混凝土不连续，是桥墩整体受力薄弱环节，但是关于桥墩节段间接缝抗剪性能的研究却还很少。因此，本文针对预制节段拼装桥墩接缝抗剪性能展开研究，所做的研究工作以及得到的结论如下：　　（1）试验研究　　设计制作了5组共10个预制拼装桥墩节段接缝试件，考虑的试验参数有约束应力大小、截面形状、有无剪力键以及剪力键的个数和长度等。通过单调直剪试验，研究预制节段拼装桥墩接缝在剪切荷载作用下的剪力-位移曲线以及抗剪承载力、节段外表面混凝土应变、接缝的破坏机理以及破坏形态等。结果表明：带剪力键接缝试件的破坏形式一般为剪力键的剪断以及阴齿齿槽开裂，且剪力键不是同时断裂而是分先后顺序；平接缝试件的破坏形式为相对滑移以及接缝面出现拉伸裂缝；接缝试件抗剪承载力随着约束应力的增大以及剪力键个数的增加而增大；空心截面试件的抗剪承载力低于实心截面试件的抗剪承载力。　　（2）有限元模拟　　通过 ABAQUS有限元软件建立了10个接缝试件的有限元模型，根据实际工况进行有限元模拟。结果表明：有限元所得剪力-位移曲线与实际试验所得剪力-位移曲线吻合良好，并且两者的抗剪承载力也相近；带剪力键接缝试件的应力主要集中在键齿部位，且键齿根部有较大应变产生；有限元所得接缝破坏形态基本与试验一致，并且能够很好地表示剪力键的断裂过程；在高约束应力下，建议适当降低AASHTO规范中的摩擦系数。　　（3）理论分析　　总结接缝键齿的断裂规律，明确键齿断裂机理，发现键齿均是发生混凝土斜压破坏。归纳已有的接缝抗剪承载力公式，并把本文试验数据以及国内外3组试验数据与已有的接缝抗剪承载力公式进行比较，分析这些公式各自的特点。基于莫尔应力圆推导了键齿干接缝抗剪承载力公式，发现斜压杆模型角度为45o时，对本文试件抗剪承载力的预测较为准确。对本文试验数据以及国内外3组试验数据进行线性回归，得到了3个新的干接缝抗剪承载力公式。用以上4组数据对新的干接缝抗剪承载力公式进行验证，发现精确度较高。
作者：	吴威业
专业：	结构工程
导师：	布占宇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	宁波大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文