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节段预制拼装桥梁下部结构连接设计与抗震性能分析
| 论文题名： | 节段预制拼装桥梁下部结构连接设计与抗震性能分析 |
| 关键词： | 连续小箱梁桥;节段预制拼装桥墩;下部结构;连接设计;抗震性能 |
| 摘要： | 预制拼装桥梁是将整个桥梁划分为若干构件，在场外预制工厂中提前预制完成后运至现场拼接。相较于传统的现浇式桥梁，预制拼装桥梁能够缩短施工工期，降低工程总造价，减少对既有交通的不利影响。然而从地震工程学角度看，预制拼装桥梁具有先天的劣势，由于地震荷载作用下，最大弯矩通常发生在墩柱与承台连接界面，使连接处成为更加容易劣化、破坏的薄弱部位。为了更好地提高预制拼装桥墩的连接性能以及抗震性能，本文以郑州市某预制拼装的连续小箱梁桥为工程背景，在已有的成果基础上，提出了一种结合承插式以及灌浆套筒两种连接方式的新型连接方式，并利用有限元软件对常规连接方式桥墩以及现浇式桥墩两种工况进行模拟分析，得出了两种工况下的连接性能和抗震性能差异。主要工作如下： （1）总结分析了现有节段预制拼装桥梁下部结构构件及连接构造的类型、组成部分、连接形式、工程应用性和优缺点。基于总结分析结果，优化设计出了一种新型节段预制拼装桥梁下部结构的连接形式。 （2）利用ABAQUS有限元软件对采用新型混合式连接方式的桥墩与常规连接方式以及现浇式桥墩进行对比分析，结果表明：在循环荷载作用下新型混合式节段预制拼装桥墩相较于传统现浇式桥墩，水平极限承载力提高了4.15%；相较于传统承插式节段预制拼装桥墩水平极限承载力提高了13.80%，耗能能力提高了22%；相较于传统灌浆套筒连接节段预制拼装桥墩水平极限承载力提高了11.11%，耗能能力提高了25%。 （3）针对新型预制拼装桥墩以及现浇式桥墩，采用控制变量法设置了5种不同工况，探究了其在不同轴压比及配筋率下的力学性能，分析了不同参数对新型预制拼装桥墩以及现浇式桥墩抗震性能的影响，进而得出结论：轴压比的增加导致新型混合式节段预制拼装桥墩以及现浇式桥墩的耗能能力、极限承载力都有明显增加，但延性性能降低；桥墩纵筋配筋率的增加导致新型混合式节段预制拼装桥墩以及现浇式桥墩的结构刚度、等效粘滞阻尼系数都有明显提高，同时延性性能降低。 |
| 作者： | 邵泽文 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 孙克;蔡文章 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北工程大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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