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极震区小剪跨比RC桥墩抗震性能研究
| 论文题名： | 极震区小剪跨比RC桥墩抗震性能研究 |
| 关键词： | 钢筋混凝土桥墩;拟静力试验;剪跨比;抗震性能 |
| 摘要： | 近年来伴随着城市的快速扩容，城市立交桥及其附属的匝道桥梁大量出现，其起始墩一般属于典型的小剪跨比矮墩。小剪跨比矮墩具有自身刚度较大的特点，在发生震害时相较其它桥墩受力更为集中且复杂，所以小剪跨比矮墩在承受地震作用时更容易发生后果严重的脆性破坏，致使桥梁整体失去通行作用。因此结合当前的工程实践情况与科研现状，及时开展有关小剪跨比矮墩抗震性能的研究，将具有非常积极的科研意义和工程实践指导价值。本文主要通过拟静力试验和OpenSEES数值模拟的方法研究了小剪跨比桥墩的抗震性能，具体研究内容包括： (1)根据对前人研究成果的分析和以我国西南地区某一工程实例为基础，本文共制作了6根等比尺缩小的小剪跨比钢筋混凝土桥墩模型，模型以纵向配筋率和体积配箍率为变量进行设计。 (2)利用拟静力试验获得的数据，通过对模型滞回曲线、骨架曲线、刚度分析、延性分析、墩顶残余位移、耗能能力和强度衰减的研究，分析纵向配筋率、体积配箍率和碳纤维布加固对小剪跨比桥墩抗震性能的影响。 (3)采用OpenSEES数值模拟分析软件建立小剪跨比矮墩的有限元模型，通过适当改变经验证数值模型的部分参数，对更多影响小剪跨比桥墩抗震性能的因素进行了模拟分析计算。 研究结果表明：随着墩身内部纵筋配筋率的增大，模型的刚度和极限承载能力变大，但其整体延性性能变差，完全破坏时墩顶的水平位移变小。相比纵筋配筋率不同对桥墩模型抗震性能的较大影响，体积配箍率的不同对桥墩模型抗震性能的影响较小。碳纤维布加固处理可以提高模型的极限承载力、延性性能和耗能能力，但墩身整体刚度并没有明显变化。增大桥墩模型的纵筋配筋率和轴压比，均可提高桥墩模型的水平承载能力，但超过某一值后，继续增大小剪跨比桥墩的纵筋配筋率和轴压比会使小剪跨比桥墩的延性性能变差，模型发生完全破坏时水平位移变小。增大桥墩模型的剪跨比，会减小桥墩模型的水平承载能力。但过小的剪跨比会使桥墩的延性性能变差，模型发生完全破坏时的墩顶水平位移变小。因此在工程实践中如不可避免修建小剪跨桥墩时，在综合考虑桥墩的承载能力和刚度后，可以通过适当降低桥墩的纵筋配筋率或粘贴碳纤维布来提高桥墩的延性。 |
| 作者： | 苏晨磊 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 黄思凝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国石油大学(华东) |
| 学位年度： | 2021 |
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