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混合连接预制装配式桥墩抗震性能研究
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作者 庄建杰 薛智文 +3 位作者 江辉 李辰 吕金峰 董少军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第23期173-185,共13页
针对既有单一形式连接的装配式桥墩难以同时满足中高烈度区轨道快线桥墩对抗弯刚度和多级抗震需求的问题,京雄快线提出了采用无黏结预应力筋、灌浆套筒、混凝土剪力榫及浅承插混合连接的装配式桥墩结构方案。基于室内装配式桥墩足尺模... 针对既有单一形式连接的装配式桥墩难以同时满足中高烈度区轨道快线桥墩对抗弯刚度和多级抗震需求的问题,京雄快线提出了采用无黏结预应力筋、灌浆套筒、混凝土剪力榫及浅承插混合连接的装配式桥墩结构方案。基于室内装配式桥墩足尺模型拟静力试验,建立并验证了精细化数值模型,对比分析了单一连接与混合连接桥墩抗震性能的差异,系统研究了预应力水平、预应力筋位置、灌浆套筒长度及墩底承插深度4个连接参数对桥墩抗震性能的影响规律。结果表明:混合连接装配式桥墩在水平荷载作用下呈典型弯曲破坏,连接性能可靠,抗震性能良好。提升预应力水平可提高桥墩水平承载力,但会降低桥墩变形能力,增大残余位移,预应力水平由30%增加至70%时,承载力提高10.16%。改变预应力筋位置对桥墩抗震性能基本无影响,增大灌浆套筒长度可显著降低桥墩塑性铰长度。墩底承插深度由0.06 D增加至0.18D时,可提高承台对桥墩的侧向约束作用,滞回耗能增加15.87%。为保证混合连接装配式桥墩同时具有良好的自复位和耗能能力,预应力水平不宜大于50%且墩底浅承插深度不宜超过0.12 D。 展开更多
关键词 混合连接预制装配式桥墩 抗震性能 预应力水平 预应力筋位置 灌浆套筒长度 墩底承插深度
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京雄快线预制装配式桥墩足尺模型拟静力试验研究
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作者 庄建杰 李辰 +3 位作者 江辉 吕金峰 邓梁 薛智文 《土木工程学报》 北大核心 2025年第1期90-100,共11页
京雄快线(R1线)霸州开发区站至永清站区间采用无黏结预应力筋、灌浆套筒及混凝土剪力榫混合连接的预制拼装花瓶墩,为检验此类高烈度区装配式桥墩抗震设计的可靠性,全球首次在万吨级多功能试验系统开展了足尺模型拟静力试验,研究了桥墩... 京雄快线(R1线)霸州开发区站至永清站区间采用无黏结预应力筋、灌浆套筒及混凝土剪力榫混合连接的预制拼装花瓶墩,为检验此类高烈度区装配式桥墩抗震设计的可靠性,全球首次在万吨级多功能试验系统开展了足尺模型拟静力试验,研究了桥墩在水平循环荷载作用下的损伤发展过程和最终破坏模式,并从滞回性能、位移延性、变形分布特征和局部材料受力等方面定量分析了试件的抗震性能。结果表明:混合连接装配式桥墩呈墩底灌浆套筒区域形成塑性铰的典型弯曲破坏形态,损伤次序为墩身混凝土开裂、墩底灌浆套筒底部和顶部纵筋先后屈服、出浆口保护层脱落、最外侧纵筋断裂及少量核心混凝土压碎。双向加载过程中,桥墩滞回曲线呈平行四边形,横桥向最大承载力为4749.88kN;单向加载过程中,纵桥向滞回曲线呈捏缩明显的弓形,最大承载力为3773.50kN,位移延性系数为2.75。墩底接缝处曲率分布最大,墩身次之,墩颈接缝处曲率基本为0,同时墩颈接缝处剪切变形为0.15mm左右,基本可忽略。无黏结预应力筋在试验加载过程中始终处于弹性状态,说明混合连接方式性能可靠。研究成果可为此类桥墩结构形式在同类场地条件下的推广应用提供参考。 展开更多
关键词 轨道快线 混合连接预制装配式桥墩 足尺模型 拟静力试验 抗震性能 万吨级多功能试验系统
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“灌浆套筒+预应力筋”混合连接预制装配桥墩拟静力试验研究
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作者 陈亮 郭敏 +3 位作者 侯文崎 余韬 张玉果 国巍 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3814-3832,共19页
灌浆套筒是目前预制装配桥墩常用连接方式,承载能力高,但残余位移大,自恢复能力和延性不足。为解决该问题,提出“灌浆套筒+预应力筋”混合连接方式,并应用于预制装配桥墩。以某轨道交通高架桥梁为工程背景,考虑不同连接方式,设计制作3... 灌浆套筒是目前预制装配桥墩常用连接方式,承载能力高,但残余位移大,自恢复能力和延性不足。为解决该问题,提出“灌浆套筒+预应力筋”混合连接方式,并应用于预制装配桥墩。以某轨道交通高架桥梁为工程背景,考虑不同连接方式,设计制作3个缩尺比为1:3的桥墩试件,进行拟静力试验和数值仿真分析,开展“灌浆套筒+预应力筋”混合连接预制装配桥墩的抗震性能研究。研究结果表明,相比于灌浆套筒连接和现浇连接,混合连接预制装配桥墩的开裂荷载分别提升了56.1%和79.4%,自恢复能力优势显著,残余位移分别为前二者的45.3%和58.7%,峰值荷载与灌浆套筒连接桥墩接近,但耗能能力较前二者弱,极限位移状态下的耗能能力约为现浇连接桥墩的84%。相比于灌浆套筒连接桥墩,混合连接桥墩墩身塑性铰略有上移,墩身塑性损伤范围略大,预应力筋与墩身混凝土之间的相对滑移是导致混合连接桥墩耗能能力下降的关键原因,极限位移状态下最大相对滑移达7.1 mm,发生在距墩底2000 mm处。从承载能力、位移延性、自恢复能力等方面考虑,针对轨道交通桥梁,“灌浆套筒+预应力筋”混合连接预制装配桥墩具有较好的应用价值,但预应力设计时应以对称分散布置为宜,且预应力初拉力不宜过大。 展开更多
关键词 混合连接 预制装配桥墩 抗震性能 墩身截面曲率 相对滑移
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采用混合连接装配式桥墩地震易损性分析 被引量:3
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作者 林上顺 厉良勇 +2 位作者 叶世集 陈治雄 赵锦冰 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期251-258,268,共9页
基于整体现浇桥墩试件(ZT-1)、现浇超高性能砂浆(UHPM)-CFST(钢管混凝土)榫卯混合连接桥墩试件(GX-1)、灌浆套筒-CFST榫卯混合连接桥墩试件(GT-1)的拟静力试验现象和结果,采用OpenSees有限元分析软件,开展试件在地震作用下的时程分析,... 基于整体现浇桥墩试件(ZT-1)、现浇超高性能砂浆(UHPM)-CFST(钢管混凝土)榫卯混合连接桥墩试件(GX-1)、灌浆套筒-CFST榫卯混合连接桥墩试件(GT-1)的拟静力试验现象和结果,采用OpenSees有限元分析软件,开展试件在地震作用下的时程分析,并对其进行易损性评估,确定相对应的损伤量化指标,分析试件在地震作用下的易损性。研究结果表明:(1)在轻微破坏和中等破坏时,GT-1桥墩的易损性曲线变化趋势与ZT-1和GX-1桥墩较为接近;(2)当PGA分别为0.15 g、0.2g、0.3g、0.4g时,GX-1与ZT-1的地震反应均较为接近,与ZT-1桥墩试件相比,GT-1发生严重破坏的超越概率分别减小了6.71%、11.67%、10.32%、4.46%;(3)与ZT-1、GX-1相比,GT-1表现出更好的抗倒塌能力。 展开更多
关键词 地震易损性 混合连接 装配式桥墩 时程分析
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通过预应力筋连接的节段预制拼装式铁路桥墩抗震性能研究 被引量:6
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作者 张帅 苏伟 牟兆祥 《中国铁路》 2022年第3期49-55,共7页
节段预制拼装式桥墩抗震性能与现浇墩有一定差异,以铁路常用桥墩结构为例,连接形式采用预应力筋,通过纤维模型对抗震性能和相关参数进行数值计算和分析。结果表明:(1)采用完全预应力筋连接的铁路拼装墩各项指标满足正常使用和多遇地震要... 节段预制拼装式桥墩抗震性能与现浇墩有一定差异,以铁路常用桥墩结构为例,连接形式采用预应力筋,通过纤维模型对抗震性能和相关参数进行数值计算和分析。结果表明:(1)采用完全预应力筋连接的铁路拼装墩各项指标满足正常使用和多遇地震要求,可适用于非震区或低震区;(2)在罕遇地震作用下,采用预应力筋混合连接的铁路拼装墩抗裂能力有所提高,极限承载能力、变形与现浇墩相差不大,延性性能、耗能能力等满足"大震不倒"的抗震需求;(3)在一定条件下预应力筋配筋率、预应力度对抗震性能影响不大,初张力对预应力筋状态影响明显,需要合理确定初张力的上限。 展开更多
关键词 铁路桥墩 智能建造 装配式 节段预制拼装 预应力筋连接 抗震性能
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承插式装配桥墩抗震性能拟静力试验与数值模拟 被引量:26
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作者 韩艳 董嘉雯 +1 位作者 王龙龙 刘志浩 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2020年第5期63-70,共8页
为了获得承插式装配桥墩的抗震性能,提出了一种预制墩柱与预制基础连接界面不做粗糙处理的承插式连接构造,通过拟静力试验获得了其破坏模式、滞回曲线,分析了承插式桥墩的承载能力、延性性能、耗能性能、残余变形等与整体现浇桥墩的差异... 为了获得承插式装配桥墩的抗震性能,提出了一种预制墩柱与预制基础连接界面不做粗糙处理的承插式连接构造,通过拟静力试验获得了其破坏模式、滞回曲线,分析了承插式桥墩的承载能力、延性性能、耗能性能、残余变形等与整体现浇桥墩的差异,并采用有限元数值模拟技术,较系统地研究了墩柱嵌入深度、灌浆料强度等因素对桥墩抗震性能的影响。结果表明:连接界面不做粗糙处理、嵌入深度为1.0倍墩柱直径的承插式装配桥墩的破坏模式与整体式的相同,均为墩柱发生的弯曲破坏,其峰值荷载、极限位移及自复位能力等均与整体式现浇桥墩的基本相同,而耗能及延性性能小于整体式桥墩;承插式桥墩的承载能力随着墩柱嵌入深度和灌浆料强度的增加而增大,但当灌浆料强度超过桥墩自身混凝土强度后提高幅度不大;通过设置合理的墩柱嵌入深度及灌浆料强度,可以使承插式装配桥墩的抗震性能接近于整体式现浇桥墩。 展开更多
关键词 桥梁工程 装配式桥墩 拟静力试验 承插式连接 抗震性能 预制基础
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