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整体预制承插式及插槽式连接桥墩抗震性能研究
| 论文题名： | 整体预制承插式及插槽式连接桥墩抗震性能研究 |
| 关键词： | 预制拼装桥墩;承插式;插槽式;拟静力试验;抗震性能 |
| 摘要： | 为研究承插式及插槽式连接桥墩的抗震性能，本文对承插式及插槽式连接桥墩进行拟静力试验，对比承插式及插槽式连接桥墩与整体现浇桥墩的抗震性能差异；基于OpenSees建立承插式及插槽式桥墩有限元模型，并依据试验结果进行验证；采用已验证的有限元建模方法进行参数分析，分析轴压比、配筋率、剪跨比、混凝土强度及承插深度对桥墩抗震性能的影响；将不同连接方式的预制拼装桥墩损伤破坏模式及抗震性能进行对比分析，并提出改进建议。主要研究内容与结论如下： （1）设计并开展了承插式及插槽式连接桥墩的拟静力试验，结果表明，承插式及插槽式连接桥墩与其对应的整体现浇桥墩损伤破坏模式类似，但承插式及插槽式连接桥墩因存在湿接缝，加载过程中侧面及柱脚处湿接缝压碎并剥落；承插式及插槽式连接桥墩耗能能力、位移延性、等效粘滞阻尼系数及初始刚度均低于其对应的整体现浇桥墩，但残余位移较小且塑性铰区较集中。 （2）基于OpenSees有限元模拟软件，采用Link单元模拟承插式连接桥墩承插段的侧向与轴向刚度，ZerolengthSection单元模拟插槽式连接桥墩锚固筋与混凝土的粘结滑移，经试验验证该建模方法可有效模拟承插式及插槽式连接桥墩滞回特性。 （3）基于已验证的有限元建模方法，分析了轴压比、配筋率、剪跨比、混凝土强度及承插深度对桥墩抗震性能的影响。结果表明，桥墩设计时应避免轴压比过大比及剪跨比过小导致桥墩发生剪切破坏，并且可考虑适当提高配筋率与混凝土强度以增强桥墩抗震性能。 （4）将承插式连接桥墩、插槽式连接桥墩、灌浆套筒连接桥墩及灌浆波纹管连接桥墩的损伤破坏模式及抗震性能进行对比分析，结果表明，承插式连接、插槽式连接、灌浆套筒连接及灌浆波纹管连接的预制拼装桥墩抗震性能相近，且均具有近似现浇桥墩的抗震性能。基于试验研究及文献调研对不同连接方式的预制拼装桥墩施工工艺提出优化建议，并提出一种新型的预制拼装桥墩连接方式。 |
| 作者： | 彭文强 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 卢文良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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