论文部分内容阅读
预制节段拼装桥墩主要采用预应力结构,其预应力水平高于整体式桥墩,会产生更大预应力损失,而预应力损失对其抗震性能有重要影响。本文针对四川省交通运输厅科技项目“预应力节段拼装混凝土桥墩抗震性能数值分析和实验研究”子项“预应力对节段拼装桥墩抗震性能的影响”进行研究,以预制节段拼装矩形空心桥墩为研究对象,采用拟静力试验及OpenSEES数值模拟的方法,设计并实施三组节段拼装桥墩的拟静力试验,通过试验结果以及数值模拟结果的对比,重点分析了预应力对节段拼装桥墩抗震性能的影响,主要工作内容如下:(1)针对预应力对节段拼装墩抗震性能的影响这一问题,进行文献调研。总结现有国内外学者对于预制结构桥墩抗震性能理论研究及试验研究的进展,并介绍现有桥墩采用预制结构的工程应用状况,分析阐述预制结构桥墩的基本概念,以及拟静力试验的考察重点,提出本次试验的研究方向。(2)桥墩设计及数值模拟。在调研基础上,设计制作三组采用预应力连接的预制节段拼装混凝土桥墩试件;采用OpenSEES软件对桥墩试件进行有限元模拟,建立纤维单元有限元模型,并以ABAQUS(实体单元)、Xtract(截面)模型对OpenSEES(纤维单元)进行校核,验证OpenSEES数值模型的有效性。(3)进行拟静力试验及数据处理。以数值模拟为基础,拟定本次实验方案;拟静力实验中,通过在不同预应力水平下采集位移、承载能力、应变、曲率、接缝张角等数据,在对试验数据(滞回曲线、刚度、延性等)进行处理后考察不同预应力水平桥墩在拟静力荷载作用下的力学特性,分析桥墩在不同预应力水平下的抗震性能,以及其破坏机理。(4)对试验及数值模拟进行归纳总结及对比分析(屈服极限与承载能力极限、捏缩效应的相似性,残余位移表现不明显等),着重研究预应力对桥墩抗震性能的影响。