采用UHPC现浇湿接缝连接的装配式桥墩抗震性能研究

发布时间：2020-04-16 18:42

【摘要】：桥梁下部结构预制装配式施工技术具有施工进度快、施工质量高、对周围交通影响小等优势,是目前研究的热点。预制构件之间的连接质量是否可靠是桥墩下部结构装配式施工中最重要的问题。采用超高性能混凝土(UHPC)作为装配式桥墩拼接段的灌注材料,可以利用其良好的力学性能和工作性能提高施工速度,发挥装配式的优势。本文结合实际工程,对采用UHPC材料连接的预制装配式桥墩进行抗震性能研究。具体工作总结如下:(1)详细介绍了采用UHPC连接的装配式桥墩的构造形式、施工流程及利用ABAQUS软件建模的方法,同时利用Python语言编写了装配式桥墩建模插件。(2)以缩尺比为1:2.5的UHPC连接的装配式桥墩拟静力试验为背景,基于ABAQUS模拟了桥墩试件的加载过程,对比数值分析与试验结果可知:数值计算基本可以模拟试验中的破坏状态,各项抗震性能参数基本匹配,计算结果与试验结果较吻合,验证了模型的有效性。(3)结合实际工程,分别建立了装配式桥墩有限元模型以及现浇式桥墩有限元模型并进行分析:两种桥墩的各项抗震性能参数接近,均满足桥梁抗震的需求;桥墩破坏过程与形态基本相近,UHPC后浇段将塑性铰区域上移,破坏主要发生在标准段底部及变截面连接部位,属于典型的等同现浇连接体系。(4)从桥墩高度、轴压比及配筋率三个方面对装配式桥墩抗震性能进行研究,结果表明:当桥墩高度较低时,其水平承载能力较大,但变形能力差,位移延性系数小,在进行抗震设计时需要选用合理的截面形式或对高度较小的桥墩进行特殊设计;增大桥墩轴压比会在一定程度上增强其水平承载能力,但会大幅降低构件变形能力,应当控制桥墩轴压比在0.35以下;增大桥墩配筋率可提高桥墩水平承载力但会降低延性性能,在设计时需要平衡二者之间的关系,选择合适的配筋率。
【图文】：

1 绪论不同的连接方式将会对下部结构的受力产生巨大影响。根据不同连接方式的预制桥墩抗震性能的差异，可将连接方式分为等同现浇体系（Emulative precasconcrete substructure system）与非等同现浇体系（Non-emulative precast concretesubstructure system）两种类型[12-14]，这两种类型桥墩的典型滞回曲线如图 1.2 所示。等同现浇连接主要包括现浇湿接缝连接、灌浆套筒连接、承插连接等连接方式，非等同现浇连接主要指后张预应力节段连接。

1 绪论震性能良好，在国内工程中应用广泛，例如东海大桥、杭州湾跨海大桥等诸多工程均采用这种连接方式。但接头处钢筋连接完成后还需要在施工现场搭设模板、浇筑混凝土并完成后续养护工作，现场施工作业量较大，较其他连接技术施工工期较长，，对后续工程进程影响较大。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U443.22;U442.55

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本文编号：2629910