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钢筋混凝土矩形空心节段预制拼装桥墩的多维抗震性能研究
| 论文题名： | 钢筋混凝土矩形空心节段预制拼装桥墩的多维抗震性能研究 |
| 关键词： | 节段拼装桥墩;钢筋混凝土;水平双轴加载;震后残余位移;抗震性能 |
| 摘要： | 随着时代的发展和社会的进步，对城市交通中桥梁系统的完善和扩建提出更高的要求。预制拼装技术可将结构部件加工于工厂，运输至施工场地进行拼装成完整结构。将预制拼装技术应用于桥梁下部结构—桥墩可极大增加桥梁建造的效率，减小对施工场地的污染，以及降低对施工场地交通运输环境的影响。预制拼装桥墩在运用预制拼装技术的同时还具备良好的自复位能力，震后残余位移及损伤较小，因此具备良好的震后可修复性。对节段拼装桥墩的抗震性能研究局限于竖向恒载作用下水平单向加载的加载状态，无法描述其在多维地震耦合作用下的抗震性能。 针对以上节段拼装桥墩存在的问题，本文将通过拟静力实验研究和有限元纤维模型对节段拼装桥墩在水平多维地震耦合作用下的抗震性能展开研究。旨在对节段拼装桥墩抗震性能的研究做出有益的工作。本文的主要研究内容、方法及结论如下： （1）设计节段拼装桥墩并介绍其相关尺寸、使用材料、预应力筋布置方式等细节。对设计和制造的一个桥墩进行水平双轴加载拟静力试验研究，分析节段拼装桥墩在试验过程中的损伤演化、节段间接缝开合以及水平力-位移曲线。对水平力-位移曲线进行分析，分析其抗震性能。分析结果表明：双轴作用下节段桥墩较早出现破坏特征，加载结束后损伤严重，在桥墩边角处尤其突出； （2）基于OpenSees平台建立节段拼装桥墩纤维数值模型，通过对比数值模型分析结果与已有试验结果证明该建模方式的准确性；依据该模型对节段拼装桥墩进行拟静力分析，对比分析不同加载方式、不同加载路径下节段拼装桥墩的抗震性能，结果表明：不同加载方式及不同加载路径对节段拼装桥墩耗能能力、自复位能等抗震性能产生不可忽视影响； （3）研究水平双轴加载下节段拼装桥墩在各参数变化时的抗震性能规律；考虑了剪跨比、轴压比、耗能钢筋配筋率及水平双轴路径四个参数变量，其中剪跨比、轴压比及耗能钢筋配筋设置为三水平变量；建立了54个节段拼装桥墩模型，通过有限元模拟分析了各参数变化对节段拼装桥墩各抗震性能的影响规律，为节段拼装桥墩的设计提出相关建议和意见。 |
| 作者： | 王苏安 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李宁;禚一 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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