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装配式单节段外包钢桥墩抗震性能研究
| 论文题名： | 装配式单节段外包钢桥墩抗震性能研究 |
| 关键词： | 装配式桥墩;外包钢加固;灌浆套筒连接;抗震性能 |
| 摘要： | 随着社会日新月异的发展，我国城市中的基础设施建设速度和数量都在迅速增长，这使得人们对施工建设速度、质量和周期都提出了更高的要求，因此装配式技术应运而生，并在桥梁领域得到了发展和应用，近年来也越来越广泛的应用到桥梁的下部结构中。同时桥梁下部结构作为我国公路网线中的重要组成部分，其在地震过程中的抗震性能也显得尤为重要。基于上述，为了进一步深入研究装配式桥墩的抗震性能，对一种采用外包钢加固并用灌浆套筒连接的新型装配式桥墩开展振动台试验以研究其抗震性能，将灌浆套筒内的钢筋锚固长度作为研究变量，设计并制作了两个灌浆套筒内不同钢筋锚固长度的装配式桥墩模型（SJ1、SJ2）和一个现浇对比桥墩模型（CIP）。主要研究内容如下： （1）对三个桥墩模型输入三条不同的地震动，以考察在改变灌浆套筒内钢筋锚固长度的情况下，对外包钢加固后的装配式桥墩的地震响应和抗震性能有何影响，同时研究装配式桥墩的抗震性能。试验结果表明，由于外包钢的约束作用，使得装配式桥墩模型破坏时的微小斜裂缝增多，环向贯通裂缝明显减小。与现浇桥墩模型的地震响应结果对比得出，改变灌浆套筒内钢筋的锚固长度对外包钢加固的装配式桥墩的抗震性能几乎没有影响。 （2）基于 OpenSees 有限元软件，对三个桥墩建立三维数值模型开展动力时程分析，将得到的模拟结果与试验数据进行对比，二者结果的误差在合理范围内，验证了有限元模型的正确性，并为参数分析奠定基础。 （3）基于验证正确的有限元模型，对三个桥墩模型开展静力推覆分析和动力时程变参数分析，在静力推覆分析中，改变套筒内钢筋的锚固长度对水平极限承载力和极限位移均无明显影响。在变参数动力时程分析中，分别以墩顶配重、灌浆套筒个数、灌浆套筒内钢筋的锚固长度、外包钢包裹高度和外包钢厚度五个设计参数为变量，研究在不同参数变化的情况下，装配式桥墩在最佳抗震性能时的设计参数取值。参数分析结果表明，不同的地震动水准下对应所能承受的最大墩顶配重不同，改变灌浆套筒个数无明显影响；对于其他设计参数，当灌浆套筒个数为 6 个，外包钢高度在 800mm，外包钢厚度在5-7mm时，装配式单节段外包钢桥墩的抗震性能最佳。 |
| 作者： | 邓宝东 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 贾艳敏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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