承插型装配式桥墩抗震性能分析

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随着国家“八纵八横”计划的实施和城镇化率的提高,越来越多的桥梁将被重建或改造。而传统的桥梁建设面临施工周期长、影响施工区域道路通畅与安全、造成环境污染等一系列弊端。装配式桥梁采用工厂预制各构件,再运输现场进行拼装。不仅节约工期、减少污染,而且各构件都在工厂标准化生产,提高了整桥的质量。我国越来越多的桥梁也采用装配化施工。目前关于装配式桥梁的研究多针对于桥墩构件在静力状态下的受力变形分析和破坏行为,且实际应用工程亦多局限于低烈度地区,对承插式桥墩在高烈度地震下抗震性能的研究还不足,限制了此种桥梁体系的推广及应用。本文依托“京台改扩建高速公路装配式桥梁工程”,运用有限元软件ABAQUS开展了承插式桥墩抗震性能分析。并结合既有研究进一步开展了参数敏感性影响规律分析,研究成果可为今后同类型桥梁抗震设计提供参考。本文研究的主要内容如下:(1)对“京台改扩建高速公路装配式桥梁工程”展开研究,总结了装配式桥墩成套施工技术,为后续建立实体有限元模型作有效参考;归纳和分析现有的桥梁抗震的理论,为本文研究的装配式桥墩抗震分析作理论指导;(2)通过有限元软件对已有学者的试验进行数值模拟分析,对比试验结果。验证有限元软件模拟桥梁抗震分析的合理性和准确性,为本文结合实际工程项目开展有限元数值仿真作铺垫;(3)结合实际工程建立承插式桥墩实体有限元模型,分析在循环反复位移荷载作用下,采用承插式连接装配式桥墩的抗震性能;并对采用承插式连接拼装技术的桥墩进行参数敏感性分析,研究轴压比、纵筋配筋率、混凝土强度、承插深度以及墩高等不同参数下的抗震性能;具体分析了桥墩结构的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化等抗震指标,总结各研究参数下的影响规律,为今后采用类似工程技术的桥梁设计提供借鉴。(4)通过选择真实的地震波,根据规范进行调幅得到相应的加速度时程曲线,在有限元软件输入相应的地震激励,分析装配式桥墩墩顶相对位移响应,并对纵筋配筋率、轴压比、混凝土强度、承插深度以及墩高等参数进行非线性动力时程分析。
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