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轴压长期作用对预制拼装钢管混凝土墩抗推性能影响研究
| 论文题名： | 轴压长期作用对预制拼装钢管混凝土墩抗推性能影响研究 |
| 关键词： | 预制拼装钢管混凝土桥墩;抗推性能;轴压长期作用 |
| 摘要： | 在城市化快速发展的大环境下，装配式技术的优点越发明显，装配式技术能有效控制施工质量，使施工更便捷、对交通影响较少，做到节能环保，因此装配式桥梁在国内得到了广泛的应用。钢管混凝土结构能够在施工时节约模板，提高施工速度。现阶段诸多学者将预制拼装钢管混凝土结构形式应用于桥墩进行研究，但相关研究大多针对预制拼装钢管混凝土桥墩的构造形式、连接方式等方面，而忽略了轴压长期荷载作用后带来的安全问题。鉴于此，本文针对传统的预制拼装构件，采用有限元建模的方式，对轴压长期作用下钢管混凝土桥墩的抗推性能进行有限元分析。 （1）基于ACI 209R-92徐变模型理论建立的徐变系数，采用龄期调整有效模量法，构建适用于表述钢管混凝土桥墩轴压长期作用下的有限元模型，并与钢管混凝土试验构件在进行轴压450天、轴压462天的试验结果进行对比验证，发现模型结果与试验结果能够吻合。建立预制拼装钢管混凝土桥墩的有限元模型，通过将其与预制拼装钢管混凝土桥墩抗推拟静力试验进行对比，发现应用该建模方式进行建模，得到的模型计算结果与试验结果能够吻合。验证了两种模型建立方法的可行性。 （2）根据已经验证模型，建立长期荷载作用下收缩徐变后的预制拼装钢管混凝土桥墩有限元模型。将不同轴压时间下的钢管混凝土桥墩的抗推性能进行对比，可以发现轴压初始作用下的桥墩抗推性能明显优于长期荷载下的桥墩。以预制拼装钢管混凝土桥墩为研究对象，进行参数分析。结果表明，受长期荷载影响，核心混凝土产生收缩徐变变形，并由于变形协调条件导致应力重分布，变形增加，承载能力、耗能能力等抗推性能随着荷载持续时间的增加而变差。 （3）将20年轴压长期作用下的桥墩模型与轴压初始作用下的桥墩模型进行对比分析，可以发现两种情况下的预制拼装钢管混凝土桥墩均表现出，构件的水平承载能力、耗能能力等抗推性能与混凝土强度、钢管屈服强度、结构含钢量成正比，与构件轴压比、长期荷载比（轴压比）成反比。通过将轴压初始作用下与轴压长期作用下的水平荷载峰值以及轴压承载力结果进行对比，可以发现长期荷载的预制拼装桥墩，其承载力总是低于轴压初始作用下的预制拼装桥墩，以此为依据分析轴压长期作用对轴压初始作用下桥墩的改变，发现其对桥墩水平峰值的影响程度在0.9左右，对延性系数的影响程度在0.7左右。 |
| 作者： | 王雅倩 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 胡俊;姚国文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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