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混凝土桥墩—承台承插式连接UHPC接缝直剪性能研究
| 论文题名： | 混凝土桥墩—承台承插式连接UHPC接缝直剪性能研究 |
| 关键词： | 装配式桥梁;混凝土桥墩;承台结构;承插式连接;超高性能混凝土接缝;直剪性能 |
| 摘要： | 装配式桥梁技术的推广对我国实现交通强国、实现“双碳”目标有着重要意义。但是目前，装配式桥梁还局限于桥梁的上部结构，桥梁下部结构的装配式发展仍处于起步阶段。桥墩—承台的承插式连接是桥梁下部结构预制拼装的一个重要方法，在装配式桥梁领域有巨大的发展前景。承插式连接是桥墩和承台之间的关键受力节点，不仅提供竖向抗剪承载力，还是桥墩应力向承台传递的重要位置。但是，目前国内外关于承插式连接的研究不充分，对承插式连接的破坏机理、力学行为不够了解，严重阻碍了承插式连接的工程推广。为了研究承插式连接的直剪性能及其抗剪机理，本文设计了以混凝土桥墩—承台承插式连接为原型的局部“五段式”承插式接缝试件，并对试件进行推出试验。在试验的基础上进行有限元数值模拟分析，主要研究内容如下： (1)以承插式深度、水平约束应力、剪力键形状为研究参数，设计了“五段式”局部直剪推出试验。并记录了其裂缝发展形态、开裂强度、极限强度、拉杆水平应力发展水平等试验数据，绘制了荷载—滑移曲线、荷载—拉杆应力曲线、荷载—截面应力曲线等。通过对数据的深入研究，对承插式接缝抗剪机理进行了深入分析，总结了各参数对承插式接缝直剪性能的影响规律。 (2)利用有限元软件Abaqus对推出试验模型进行模拟，并基于推出试件结果的准确性和可靠性，对模型进行校准。然后运用校准后的有限元模型进行了参数拓展，对不同的水平约束应力、接缝连接形式进行了进一步的研究。 (3)整理已有的接缝抗剪承载力公式，对已有的接缝承载力计算公式适用性进行分析。基于最大主压应力破坏理论、混凝土抗压强度软化理论和摩尔应力圆理论，设计了关于承插式接缝抗剪承载力的计算方法。该公式计算值与本文模型试验值的比值平均值为0.97。为了验证公式的有效性，还应用新公式对其他学者的相关试验进行了验算，结果发现该公式能有效预测承插式接缝抗剪承载力。 |
| 作者： | 沙稚钧 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 姜海波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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