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装配式管柱墩的抗震性能及设计方法研究
| 论文题名： | 装配式管柱墩的抗震性能及设计方法研究 |
| 关键词： | 装配式管柱墩;预制拼装;轴力弯矩曲率;滞回性能;抗震设计 |
| 摘要： | 鉴于管柱墩比实心圆柱墩的重量轻、结构效率高，采用装配式管柱墩，对于促进桥梁工业化技术的发展具有重要意义。为此，本文首先对比分析了管柱截面与圆柱截面抗弯承载能力、曲率延性的差异。并通过理论推导和数值模拟，开展了装配式管柱墩抗震性能研究。最后，给出了装配式管柱墩基于性能的抗震评估与设计方法。主要研究内容包括： （1）建立了管柱截面与圆柱截面轴力-弯矩-曲率的统一分析计算方法，对比研究了采用管柱截面与圆墩截面的截面承载力与曲率延性的差异，并基于大量的设计参数分析给出了管柱截面屈服曲率和极限曲率的计算公式。 （2）在建立装配式管柱墩拟静力试验数据库的基础上，进行了不同设计参数下试验结果的对比，分析了主要设计参数对管柱墩抗震性能的影响规律；以试验规律为支撑，对管柱墩从弹性到破坏的发展历程进行分析，建立了装配式管柱墩荷载-位移曲线的理论计算方法，并将所得结果与试验资料进行对比验证；基于Opensees平台，考虑装配式管柱墩的构造特点和约束本构，给出了采用超强或等强连接方式的装配式管柱墩数值分析方法，建立纤维单元模型以模拟墩柱的滞回行为，并将所得结果与试验资料进行对比验证。 （3）利用墩柱的纤维单元模型对外半径壁厚比、配箍形式与配箍率、轴压比等设计参数进行敏感性分析，为装配式管柱墩的抗震设计提供实用建议：最优外半径壁厚比α建议取2.5，若α＞2.5，则只能采用双层配箍的截面形式。 （4）根据荷载-位移分析结果定量划分装配式管柱墩的性能水准，基于能力谱法提出了装配式管柱墩基于位移性能的评估和设计方法，并给出了设计示例。 |
| 作者： | 舒泽同 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘钊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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