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采用UHPC连接的类承插式桥墩抗震性能数值模拟研究
1
作者
亓兴军
米家禾
+1 位作者
管青海
王宁宁
《工程抗震与加固改造》
北大核心
2024年第3期105-113,共9页
采用超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)材料连接的类承插式桥墩具有施工快速、连接可靠的优点,为研究该装配式桥墩设计参数对其抗震性能的影响,基于ABAQUS有限元分析平台建立整体现浇桥墩和类承插式桥墩的非线性有...
采用超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)材料连接的类承插式桥墩具有施工快速、连接可靠的优点,为研究该装配式桥墩设计参数对其抗震性能的影响,基于ABAQUS有限元分析平台建立整体现浇桥墩和类承插式桥墩的非线性有限元模型并进行验证,进行低周往复荷载数值模拟,对比两种桥墩模型抗震性能,并在此基础上研究轴压比、承插深度、灌浆料对类承插式桥墩抗震性能的影响。结果表明:本文针对UHPC连接的装配式桥墩建模合理,可为类承插式桥墩抗震性能分析提供参考;采用UHPC连接的类承插式桥墩与现浇桥墩的承载能力基本一致,刚度、延性和耗能能力也基本等同于现浇桥墩;随着轴压比的增大,类承插式桥墩的初始刚度和承载能力都得到提升,但试件的延性降低,刚度退化速度加快;承插深度应达到0.5D(D为墩柱直径或宽度)及以上才可保证类承插式桥墩灌浆料与承台的紧密受力与钢筋锚固的可靠性,在合理的承插连接设置下,承插深度对抗震性能影响不大;高强灌浆料的强度对类承插式桥墩抗震性能影响非常小,但是弹性模量的大小直接影响到试件抗侧向刚度。
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关键词
超高性能混凝土
类
承插式桥墩
数值模拟
抗震性能
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职称材料
墩顶水平冲击作用下承插式桥墩动力响应研究
被引量:
5
2
作者
杨孟刚
李滨宏
孟栋梁
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4221-4232,共12页
为研究墩顶水平冲击作用下承插式预制桥墩的动力行为,对一承插式构件进行冲击试验。基于ANSYS/LS-DYNA对冲击试验进行有限元模拟,并通过试验结果验证了有限元模型的精确性。在此基础上,通过数值模拟的方法分析冲击作用下承插式桥墩的内...
为研究墩顶水平冲击作用下承插式预制桥墩的动力行为,对一承插式构件进行冲击试验。基于ANSYS/LS-DYNA对冲击试验进行有限元模拟,并通过试验结果验证了有限元模型的精确性。在此基础上,通过数值模拟的方法分析冲击作用下承插式桥墩的内力(剪力和弯矩)变化规律和损伤机理,并探讨了冲击质量、冲击速度、承插深度以及接缝强度对桥墩动力响应的影响。结果表明:在初始接触阶段,桥墩的截面剪力和弯矩时程曲线出现明显振荡;相较于墩身顶部,墩身底部截面剪力和弯矩响应峰值出现具有滞后性。在墩顶位移峰值时刻,构件内力分布规律与在静载作用下的结果类似,即剪力沿墩身(不包含桥墩承插部分)呈矩形分布,弯矩近似呈三角形分布;在冲击荷载作用下,承插式桥墩的最大弯矩出现于墩身底部,而最大剪力截面位于桥墩承插段,构件的损伤主要表现为墩身底部的弯曲损伤和承插段的弯剪损伤。随冲击质量和冲击速度的增加,冲击力、构件的剪力、弯矩和塑性变形响应均有所增大;相比冲击质量而言,冲击速度对冲击力峰值的影响更为显著。增加承插深度以及接缝强度可提高构件刚度,从而减小桥墩的水平位移,但会增大构件弯矩响应。研究成果可为承插式桥墩的抗冲击设计提供参考。
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关键词
承插式桥墩
墩顶水平冲击作用
试验研究
有限元模拟
动力响应
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职称材料
自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能数值模拟
被引量:
6
3
作者
钱辉
叶晨阳
+2 位作者
李宗翱
冯敬涛
杨鑫
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第S02期301-308,共8页
为解决现有预制桥墩施工难度大、震后可恢复性能不足的问题,文章基于承插式桥墩与多节段桥墩的技术优点,提出一种新型自复位承插式多节段预制桥墩(RSSPP),使用耐久性好的BFRP筋和2304不锈钢钢筋,能够充分发挥承插式节点连接可靠、现场...
为解决现有预制桥墩施工难度大、震后可恢复性能不足的问题,文章基于承插式桥墩与多节段桥墩的技术优点,提出一种新型自复位承插式多节段预制桥墩(RSSPP),使用耐久性好的BFRP筋和2304不锈钢钢筋,能够充分发挥承插式节点连接可靠、现场施工简单、容许误差大的特点,同时具备良好的自复位功能。基于OpenSees计算平台,使用纤维单元开展承插式桥墩和多节段桥墩模型建立与验证工作,在此基础上对RSSPP桥墩进行抗震性能研究和参数分析。研究表明:小位移下采用BFRP筋作为预应力筋相较于普通钢绞线的桥墩受力性能影响不大;提高初始预应力,能够使桥墩屈服荷载和屈服后刚度不断提高;增大不锈钢钢筋配置率对水平承载力和耗能能力提升较为明显,但也造成残余位移的增大,在实际应用中应做好自复位性能和耗能能力之间的平衡。
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关键词
功能可恢复结构
预制
桥墩
承插式桥墩
多节段
桥墩
数值模拟
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职称材料
自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能理论分析
被引量:
8
4
作者
钱辉
叶晨阳
+2 位作者
李宗翱
冯敬涛
杨鑫
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2021年第1期35-43,共9页
为了解决现有预制桥墩施工难度大、腐蚀风险高、震后可恢复性能不足的问题,基于承插式桥墩与多节段桥墩的技术优点,提出了一种新型自复位承插式多节段预制桥墩(RSSPP),使用了高耐久性的BFRP筋和2304不锈钢钢筋,既能够充分发挥承插式节...
为了解决现有预制桥墩施工难度大、腐蚀风险高、震后可恢复性能不足的问题,基于承插式桥墩与多节段桥墩的技术优点,提出了一种新型自复位承插式多节段预制桥墩(RSSPP),使用了高耐久性的BFRP筋和2304不锈钢钢筋,既能够充分发挥承插式节点连接可靠、现场施工简单、容许误差大的特点,同时具备良好的自复位功能。将新型RSSPP桥墩体系分为节段承重部分、后张预应力部分和耗能钢筋部分,从抗弯性能、抗剪性能、抗开合与抗倾覆性能的角度分析了桥墩力学性能,提出了承载力的简化计算方法,将理论计算与数值模拟进行对比,结果表明:数据吻合较好,验证了理论分析过程的合理性,并进一步提出了RSSPP桥墩耗能钢筋和预应力筋配筋计算公式。
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关键词
功能可恢复结构
预制
桥墩
承插式桥墩
多节段
桥墩
理论分析
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职称材料
承插式预制混凝土桥墩抗震性能试验与数值模拟
被引量:
1
5
作者
李理
徐传昶
+2 位作者
熊辉
李航
张建东
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2023年第5期213-220,共8页
为探究不同结构参数下承插式预制混凝土桥墩的抗震性能,依据桥墩抗震性能试验,采用有限元软件建立现浇和承插式预制桥墩模型,对比不同钢筋本构模型模拟结果,选取最优钢筋本构模型开展后续分析。共建立8组承插式预制混凝土桥墩模型,分析...
为探究不同结构参数下承插式预制混凝土桥墩的抗震性能,依据桥墩抗震性能试验,采用有限元软件建立现浇和承插式预制桥墩模型,对比不同钢筋本构模型模拟结果,选取最优钢筋本构模型开展后续分析。共建立8组承插式预制混凝土桥墩模型,分析轴压比、高宽比、纵筋配筋率和箍筋配筋率对桥墩抗震性能的影响。研究结果表明:采用Clough钢筋滞回本构关系的桥墩模型与试验结果吻合良好,具有有效性;提高预制承插式桥墩的轴压比和高宽比,可大幅度提高桥墩的峰值承载力和累积耗能,减小残余位移;提高纵筋配筋率,提高承载能力和累积耗能,残余位移变化并不明显;提高箍筋配筋率,对桥墩承载力和耗能能力无明显影响。轴压比、高宽比和纵筋率3种构造参数对承插式预制桥墩抗震性能具有一定的影响。
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关键词
桥梁工程
承
插式
预制
桥墩
模拟分析
抗震性能
参数分析
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职称材料
题名
采用UHPC连接的类承插式桥墩抗震性能数值模拟研究
1
作者
亓兴军
米家禾
管青海
王宁宁
机构
山东建筑大学交通工程学院
济南金曰公路工程有限公司
出处
《工程抗震与加固改造》
北大核心
2024年第3期105-113,共9页
基金
山东省交通运输厅科技计划项目(2022B06)
山东省企业技术创新项目(202250101726,202160101415)。
文摘
采用超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)材料连接的类承插式桥墩具有施工快速、连接可靠的优点,为研究该装配式桥墩设计参数对其抗震性能的影响,基于ABAQUS有限元分析平台建立整体现浇桥墩和类承插式桥墩的非线性有限元模型并进行验证,进行低周往复荷载数值模拟,对比两种桥墩模型抗震性能,并在此基础上研究轴压比、承插深度、灌浆料对类承插式桥墩抗震性能的影响。结果表明:本文针对UHPC连接的装配式桥墩建模合理,可为类承插式桥墩抗震性能分析提供参考;采用UHPC连接的类承插式桥墩与现浇桥墩的承载能力基本一致,刚度、延性和耗能能力也基本等同于现浇桥墩;随着轴压比的增大,类承插式桥墩的初始刚度和承载能力都得到提升,但试件的延性降低,刚度退化速度加快;承插深度应达到0.5D(D为墩柱直径或宽度)及以上才可保证类承插式桥墩灌浆料与承台的紧密受力与钢筋锚固的可靠性,在合理的承插连接设置下,承插深度对抗震性能影响不大;高强灌浆料的强度对类承插式桥墩抗震性能影响非常小,但是弹性模量的大小直接影响到试件抗侧向刚度。
关键词
超高性能混凝土
类
承插式桥墩
数值模拟
抗震性能
Keywords
ultra⁃high performance concrete
plug-in bridge pier
numerical simulation
seismic performance
分类号
U443.22 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
墩顶水平冲击作用下承插式桥墩动力响应研究
被引量:
5
2
作者
杨孟刚
李滨宏
孟栋梁
机构
中南大学土木工程学院
中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期4221-4232,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52308224,52278232)
中国博士后创新人才支持计划(BX20230429)
中国博士后面上项目(2023M733970)。
文摘
为研究墩顶水平冲击作用下承插式预制桥墩的动力行为,对一承插式构件进行冲击试验。基于ANSYS/LS-DYNA对冲击试验进行有限元模拟,并通过试验结果验证了有限元模型的精确性。在此基础上,通过数值模拟的方法分析冲击作用下承插式桥墩的内力(剪力和弯矩)变化规律和损伤机理,并探讨了冲击质量、冲击速度、承插深度以及接缝强度对桥墩动力响应的影响。结果表明:在初始接触阶段,桥墩的截面剪力和弯矩时程曲线出现明显振荡;相较于墩身顶部,墩身底部截面剪力和弯矩响应峰值出现具有滞后性。在墩顶位移峰值时刻,构件内力分布规律与在静载作用下的结果类似,即剪力沿墩身(不包含桥墩承插部分)呈矩形分布,弯矩近似呈三角形分布;在冲击荷载作用下,承插式桥墩的最大弯矩出现于墩身底部,而最大剪力截面位于桥墩承插段,构件的损伤主要表现为墩身底部的弯曲损伤和承插段的弯剪损伤。随冲击质量和冲击速度的增加,冲击力、构件的剪力、弯矩和塑性变形响应均有所增大;相比冲击质量而言,冲击速度对冲击力峰值的影响更为显著。增加承插深度以及接缝强度可提高构件刚度,从而减小桥墩的水平位移,但会增大构件弯矩响应。研究成果可为承插式桥墩的抗冲击设计提供参考。
关键词
承插式桥墩
墩顶水平冲击作用
试验研究
有限元模拟
动力响应
Keywords
socket pier
horizontal impact at pier top
experimental research
finite element simulation
dynamic response
分类号
U238 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能数值模拟
被引量:
6
3
作者
钱辉
叶晨阳
李宗翱
冯敬涛
杨鑫
机构
郑州大学
河南省第一建筑工程集团有限公司
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第S02期301-308,共8页
基金
国家自然科学基金(51478438)
文摘
为解决现有预制桥墩施工难度大、震后可恢复性能不足的问题,文章基于承插式桥墩与多节段桥墩的技术优点,提出一种新型自复位承插式多节段预制桥墩(RSSPP),使用耐久性好的BFRP筋和2304不锈钢钢筋,能够充分发挥承插式节点连接可靠、现场施工简单、容许误差大的特点,同时具备良好的自复位功能。基于OpenSees计算平台,使用纤维单元开展承插式桥墩和多节段桥墩模型建立与验证工作,在此基础上对RSSPP桥墩进行抗震性能研究和参数分析。研究表明:小位移下采用BFRP筋作为预应力筋相较于普通钢绞线的桥墩受力性能影响不大;提高初始预应力,能够使桥墩屈服荷载和屈服后刚度不断提高;增大不锈钢钢筋配置率对水平承载力和耗能能力提升较为明显,但也造成残余位移的增大,在实际应用中应做好自复位性能和耗能能力之间的平衡。
关键词
功能可恢复结构
预制
桥墩
承插式桥墩
多节段
桥墩
数值模拟
Keywords
earthquake resilient structures
precast pier
socketed pier
segmental pier
numerical simulation
分类号
U442.55 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能理论分析
被引量:
8
4
作者
钱辉
叶晨阳
李宗翱
冯敬涛
杨鑫
机构
郑州大学土木工程学院
河南省第一建筑工程集团有限公司
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2021年第1期35-43,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51478438)。
文摘
为了解决现有预制桥墩施工难度大、腐蚀风险高、震后可恢复性能不足的问题,基于承插式桥墩与多节段桥墩的技术优点,提出了一种新型自复位承插式多节段预制桥墩(RSSPP),使用了高耐久性的BFRP筋和2304不锈钢钢筋,既能够充分发挥承插式节点连接可靠、现场施工简单、容许误差大的特点,同时具备良好的自复位功能。将新型RSSPP桥墩体系分为节段承重部分、后张预应力部分和耗能钢筋部分,从抗弯性能、抗剪性能、抗开合与抗倾覆性能的角度分析了桥墩力学性能,提出了承载力的简化计算方法,将理论计算与数值模拟进行对比,结果表明:数据吻合较好,验证了理论分析过程的合理性,并进一步提出了RSSPP桥墩耗能钢筋和预应力筋配筋计算公式。
关键词
功能可恢复结构
预制
桥墩
承插式桥墩
多节段
桥墩
理论分析
Keywords
earthquake resilient structures
precast pier
socketed pier
segmental pier
theoretical analysis
分类号
U443.22 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U442.55 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
承插式预制混凝土桥墩抗震性能试验与数值模拟
被引量:
1
5
作者
李理
徐传昶
熊辉
李航
张建东
机构
山东高速建设管理集团有限公司
山东高速工程检测有限公司
南京工业大学土木工程学院
在役长大桥梁安全与健康国家重点实验室
出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2023年第5期213-220,共8页
基金
山东省交通运输科技计划项目(2019B33)。
文摘
为探究不同结构参数下承插式预制混凝土桥墩的抗震性能,依据桥墩抗震性能试验,采用有限元软件建立现浇和承插式预制桥墩模型,对比不同钢筋本构模型模拟结果,选取最优钢筋本构模型开展后续分析。共建立8组承插式预制混凝土桥墩模型,分析轴压比、高宽比、纵筋配筋率和箍筋配筋率对桥墩抗震性能的影响。研究结果表明:采用Clough钢筋滞回本构关系的桥墩模型与试验结果吻合良好,具有有效性;提高预制承插式桥墩的轴压比和高宽比,可大幅度提高桥墩的峰值承载力和累积耗能,减小残余位移;提高纵筋配筋率,提高承载能力和累积耗能,残余位移变化并不明显;提高箍筋配筋率,对桥墩承载力和耗能能力无明显影响。轴压比、高宽比和纵筋率3种构造参数对承插式预制桥墩抗震性能具有一定的影响。
关键词
桥梁工程
承
插式
预制
桥墩
模拟分析
抗震性能
参数分析
Keywords
bridge engineering
socket precast pier
simulation analysis
seismic performance
parameter analysis
分类号
U443.22 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
采用UHPC连接的类承插式桥墩抗震性能数值模拟研究
亓兴军
米家禾
管青海
王宁宁
《工程抗震与加固改造》
北大核心
2024
0
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职称材料
2
墩顶水平冲击作用下承插式桥墩动力响应研究
杨孟刚
李滨宏
孟栋梁
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
5
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职称材料
3
自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能数值模拟
钱辉
叶晨阳
李宗翱
冯敬涛
杨鑫
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2020
6
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职称材料
4
自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能理论分析
钱辉
叶晨阳
李宗翱
冯敬涛
杨鑫
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2021
8
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职称材料
5
承插式预制混凝土桥墩抗震性能试验与数值模拟
李理
徐传昶
熊辉
李航
张建东
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
2023
1
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