配置不锈钢耗能钢筋节段拼装桥墩拟静力试验研究

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作者 李俭涛 王东升 +1 位作者 付建宇 孙治国 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期102-113,共12页

不锈钢钢筋具有较好的抗腐蚀能力且塑性变形和抗低周疲劳性能优异,用于存在接缝的节段拼装桥墩是合适的选择。本文以预应力度、恒载轴压比及耗能钢筋配筋率为设计参数,以配置6根不锈钢钢筋与2根普通钢筋节段拼装桥墩试件为研究对象,通... 不锈钢钢筋具有较好的抗腐蚀能力且塑性变形和抗低周疲劳性能优异,用于存在接缝的节段拼装桥墩是合适的选择。本文以预应力度、恒载轴压比及耗能钢筋配筋率为设计参数,以配置6根不锈钢钢筋与2根普通钢筋节段拼装桥墩试件为研究对象,通过拟静力试验研究了它们的抗震性能。试验比较了配置不锈钢钢筋试件与普通钢筋试件的破坏形态和耗能能力、位移延性等抗震性能指标。结果表明:配置不锈钢钢筋与普通钢筋试件对比破坏形态基本一致,主要发生在底接缝处,两种试件变形能力差别不大;不锈钢钢筋配筋率的提升能够有效增加试件承载力,但会增大试件的残余位移反应;预应力度提升能有效增加试件变形能力和减小试件残余位移,也会减小其耗能能力。 展开更多

关键词 桥梁工程 节段拼装桥墩 抗震性能 拟静力试验 不锈钢钢筋

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新型预制节段拼装桥墩抗震性能及塑性铰区变形分析 被引量：2

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作者 熊二刚 巩忠文 +1 位作者 于顺尧 时奇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期68-83,共16页

为探究采用两种不同连接方式(Fiber Reinforced Concrete(FRC)+锥套锁紧纵筋和Ultra-High Performance Concrete(UHPC)+纵筋错位搭接)预制节段拼装桥墩塑性铰性能,设计并制作了4组大比例缩尺(1∶2.5)桥墩。通过拟静力试验,采用数字图像... 为探究采用两种不同连接方式(Fiber Reinforced Concrete(FRC)+锥套锁紧纵筋和Ultra-High Performance Concrete(UHPC)+纵筋错位搭接)预制节段拼装桥墩塑性铰性能,设计并制作了4组大比例缩尺(1∶2.5)桥墩。通过拟静力试验,采用数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术得到应变场和位移场,利用应变场和位移场捕捉并计算4个桥墩试件塑性铰区的裂缝发展趋势和宽度。结果表明:在大比例尺试件上,采用DIC技术测量位移具有较高的可靠性。4个桥墩试件加载至中高水平荷载时塑性铰区位移呈现非线性变化,具有明显的塑性位移发展趋势;两种连接方式接缝处裂缝宽度约为其他部位的2~8倍,表明接缝处为预制节段拼装桥墩变形的主要集中区域。 展开更多

关键词 节段拼装桥墩 新型连接 DIC技术 塑性铰

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车辆撞击下预制节段拼装桥墩的损伤分析与评估 被引量：8

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作者 张于晔 李清华 +1 位作者 樊伟 袁万城 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第24期150-158,209,共10页

为合理评估车辆撞击下预制节段拼装桥墩的损伤状态,研究适用于预制拼装桥墩的受撞损伤评估方法。建立车辆撞击桥墩三维有限元模型并进行桥墩损伤分析,通过与试验结果对比验证桥墩与车辆模型的准确性。分析不同参数下预制节段拼装桥墩受... 为合理评估车辆撞击下预制节段拼装桥墩的损伤状态,研究适用于预制拼装桥墩的受撞损伤评估方法。建立车辆撞击桥墩三维有限元模型并进行桥墩损伤分析,通过与试验结果对比验证桥墩与车辆模型的准确性。分析不同参数下预制节段拼装桥墩受撞的位移响应和损伤破坏特征,并研究残余位移与截面损伤的变化规律。提出考虑残余位移和截面损伤的预制节段拼装桥墩受撞损伤评估指标,对桥墩进行损伤等级划分并确定各损伤等级指标界限值。研究结果表明:试验范围内桥墩位移响应对车辆初始撞击能量和轴压比变化最为敏感;车撞下预制节段拼装桥墩损伤集中于直接受撞击节段;桥墩受撞处残余位移和截面损伤率越大,其受撞后损伤越严重;考虑残余位移和截面损伤的桥墩损伤评估方法可准确评估车辆撞击下预制节段拼装桥墩的损伤状态。 展开更多

关键词 预制节段拼装桥墩 车辆撞击 损伤评估 残余位移 截面损伤

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在循环荷载下的节段拼装桥墩实体模型试验 被引量：8

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作者 包龙生 王娟 +1 位作者 于玲 张朋 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期1030-1034,共5页

目的提出采用耗能钢筋以提高环形截面装配式桥墩在循环荷载作用下屈服强度、极限强度及耗能能力的方法.方法采用ABAQUS有限元分析软件模拟无粘结预应力、普通纵筋、耗能钢筋和箍筋约束下的节段装配式桥墩,得到其力-位移滞回曲线、耗能... 目的提出采用耗能钢筋以提高环形截面装配式桥墩在循环荷载作用下屈服强度、极限强度及耗能能力的方法.方法采用ABAQUS有限元分析软件模拟无粘结预应力、普通纵筋、耗能钢筋和箍筋约束下的节段装配式桥墩,得到其力-位移滞回曲线、耗能曲线和黏滞阻尼比曲线.结果进行截面换算后的环形截面较矩形中空截面的节段装配式桥墩屈服强度和极限强度都略有提高,但耗能能力相差不大.耗能钢筋配筋率为0.75%时比0.5%时提高较多,而配筋率为1.0%与0.75%相比较提高不多.结论在一定范围之内增加耗能钢筋的配筋率可以显著提高节段装配式桥墩的屈服强度、极限强度和耗能能力. 展开更多

关键词 节段拼装桥墩 有限元模型 循环荷载 滞回曲线

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高速铁路桥梁预制节段拼装桥墩抗震性能分析 被引量：5

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作者 梁岩 李庆贺 +2 位作者 罗小勇 曹阳 张浩 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1492-1501,共10页

为研究预制节段拼装桥墩在高烈度区的应用,依托某高速铁路桥墩,分别建立现浇墩(MRC)和预制节段拼装桥墩(PSBC)有限元模型并进行试验验证。通过增量动力分析,对比分析MRC和PSBC抗震性能,研究在设计地震、罕遇地震及极大地震作用下,预制... 为研究预制节段拼装桥墩在高烈度区的应用,依托某高速铁路桥墩,分别建立现浇墩(MRC)和预制节段拼装桥墩(PSBC)有限元模型并进行试验验证。通过增量动力分析,对比分析MRC和PSBC抗震性能,研究在设计地震、罕遇地震及极大地震作用下,预制节段拼装桥墩耗能钢筋配筋率、混凝土强度和预应力筋布置位置等主要设计参数对其墩顶位移、残余位移、接缝张开相对位移和弯矩曲率等抗震指标的影响。研究结果表明:MRC在各地震动作用下的弯矩-曲率滞回曲线较为饱满,地震波能量较大时,PSBC滞回曲线的捏缩现象显著,与MRC区别较大,以极大地震动为例,MRC墩底最大弯矩约比PSBC大15%,最大曲率约为PSBC的3倍。在地震作用下,PSBC墩顶位移大于MRC,残余位移、弯矩和曲率小于MRC。增大耗能钢筋配筋率、提高混凝土强度和分散布置预应力筋,均可有效减小PSBC墩顶位移、残余位移和墩底接缝张开相对位移。提高混凝土强度对残余位移影响较大,对墩顶位移、墩底接缝张开相对位移及弯矩影响较小。在设计地震作用下,各抗震指标变化不明显。罕遇地震作用下,耗能钢筋配筋率由1%提高到1.68%,墩顶位移、残余位移和接缝张开相对位移分别减少6%,13%,14%。混凝土强度提高20%,残余位移减少约44%。相对于集中布置,预应力筋分散布置的墩顶位移和接缝张开相对位移分别减少6%和22%。 展开更多

关键词 桥梁 预制节段拼装桥墩 抗震性能分析 现浇墩 位移

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节段拼装桥墩在爆炸冲击作用下的破坏模式与损伤评估研究 被引量：10

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作者 张于晔 杨旭 冯君 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期225-233,共9页

为研究爆炸冲击作用下节段拼装桥墩的破坏模式和损伤评估方法,采用ANSYS/LS-DYNA建立方形截面整体式桥墩和节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型。基于与爆炸试验结果的对比分析,验证该模拟方法的可靠性。通过改变爆炸TNT当量和爆炸距... 为研究爆炸冲击作用下节段拼装桥墩的破坏模式和损伤评估方法,采用ANSYS/LS-DYNA建立方形截面整体式桥墩和节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型。基于与爆炸试验结果的对比分析,验证该模拟方法的可靠性。通过改变爆炸TNT当量和爆炸距离,对比分析了不同超压作用下整体式桥墩与节段拼装桥墩的应力变化、破坏模式与损伤机理,并提出结合截面损伤与墩身侧移的桥墩受爆损伤评估方法。结果表明:在爆炸冲击与恒载共同作用下,整体式桥墩主要呈现剪切破坏与弯剪破坏,节段拼装桥墩主要呈现剪切破坏与局部破坏;在不同比例距离的爆炸冲击作用下,桥墩的损伤均可分为完全弹性、部分弹性及失去弹性等三种状态;节段拼装桥墩在受到爆炸冲击作用后,墩身节段间产生较大相对转角和位移,进而导致节段截面削弱和墩身侧移;两种体系桥墩均可采用截面削弱与墩身侧移相结合的方法,进行爆炸损伤的定量评估。 展开更多

关键词 节段拼装桥墩 破坏机理 抗爆性能 损伤评估

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考虑自复位影响的预应力节段拼装桥墩地震损伤模型 被引量：4

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作者 张于晔 乔宁 +1 位作者 蒋定之 袁万城 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期287-295,共9页

预应力节段拼装桥墩在地震作用下具有良好的自复位能力,而既有的损伤模型无法准确评估预应力节段桥墩的地震损伤。鉴于此,有必要研究预应力节段拼装桥墩的地震损伤模型。从预应力节段桥墩的自复位特点和损伤机理出发,对自复位性能表征... 预应力节段拼装桥墩在地震作用下具有良好的自复位能力,而既有的损伤模型无法准确评估预应力节段桥墩的地震损伤。鉴于此,有必要研究预应力节段拼装桥墩的地震损伤模型。从预应力节段桥墩的自复位特点和损伤机理出发,对自复位性能表征方法进行简化,提出采用自复位修正因子来对桥墩在地震作用下的累积耗能进行修正,从而获得考虑桥墩自复位性能的地震损伤评估模型。在此基础上,划分预应力节段拼装桥墩的损伤状态,最后验证该地震损伤模型及损伤分级方法的适用性。结果表明:预应力节段桥墩的自复位性能与耗能损伤之间呈现明显的相关性,考虑桥墩自复位的地震损伤模型和分级方法适用于不同的预应力节段拼装桥墩,为定量评估预应力节段拼装桥墩在地震作用下的损伤程度打下基础。 展开更多

关键词 预应力节段拼装桥墩 地震损伤 评估模型 自复位修正因子 损伤分级

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爆炸冲击作用下节段拼装桥墩反射超压分布规律分析

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作者 张于晔 许凯 +1 位作者 周广盼 袁万城 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期1358-1365,共8页

分析桥墩在爆炸冲击作用下的反射超压是研究其动态响应的基础。采用ANSYS/LS-DYNA建立节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型,并通过既有试验来验证建模方法的可靠性。以桥墩结构形式、节段数目、爆炸比例距离及爆心高度等为设计变量,... 分析桥墩在爆炸冲击作用下的反射超压是研究其动态响应的基础。采用ANSYS/LS-DYNA建立节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型,并通过既有试验来验证建模方法的可靠性。以桥墩结构形式、节段数目、爆炸比例距离及爆心高度等为设计变量,分析其对节段拼装桥墩冲击波反射超压分布规律的影响。研究结果表明:爆炸冲击作用下节段拼装桥墩的反射超压分布规律与整体现浇桥墩有显著差别;在桥墩节段数目及爆心高度不变的情况下,桥墩反射超压随比例距离的减小而增大;当爆炸高度接近桥墩接缝时,接缝位置处会产生相当大的反射超压;基于分析数据,拟合得到不同比例距离爆炸作用下节段拼装桥墩和整体式桥墩反射超压分布的简化计算公式,可为研究桥墩受爆的动态响应及其抗爆设计提供参考。 展开更多

关键词 节段拼装桥墩 爆炸冲击 反射超压 分布规律 简化计算

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预应力筋布置对节段拼装桥墩抗震性能的影响 被引量：9

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作者 秦明霞 张于晔 +1 位作者 翟勇 袁万城 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第4期158-163,共6页

预制节段拼装桥墩具有施工工期短、对交通影响小、质量易保证等优点,但其在抗震性能方面存在不足。为获得具有较强抗震能力的节段拼装桥墩的预应力筋布置方式,分析了四种预应力筋布置方案,基于ABAQUS建立实体有限元模型,将拟静力分析结... 预制节段拼装桥墩具有施工工期短、对交通影响小、质量易保证等优点,但其在抗震性能方面存在不足。为获得具有较强抗震能力的节段拼装桥墩的预应力筋布置方式,分析了四种预应力筋布置方案,基于ABAQUS建立实体有限元模型,将拟静力分析结果与既有试验结果进行对比,验证分析模型的准确性,然后分析预应力筋的布置方式对节段拼装桥墩耗能能力和残余位移等抗震性能的影响。研究结果表明中心布置预应力筋的桥墩耗能能力较好,但同时残余位移也较大;分散布置预应力筋的桥墩耗能能力较弱,但残余位移较小。本文研究结论可为预制节段拼装桥墩的抗震设计提供借鉴。 展开更多

关键词 预应力筋 节段拼装桥墩 抗震能力 耗能 残余位移

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爆炸冲击作用下预制节段拼装桥墩的动态响应与损伤分析 被引量：15

10

作者 杨旭 张于晔 张宁 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期141-148,共8页

为研究爆炸冲击作用下预制节段拼装桥墩的动态响应与损伤,采用ANSYS/LS-DYNA建立圆形截面预制节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型。通过与已有实验结果的对比分析,验证了该模拟方法的可靠性。基于该模型,研究了爆炸冲击作用下节段长... 为研究爆炸冲击作用下预制节段拼装桥墩的动态响应与损伤,采用ANSYS/LS-DYNA建立圆形截面预制节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型。通过与已有实验结果的对比分析,验证了该模拟方法的可靠性。基于该模型,研究了爆炸冲击作用下节段长细比、初始预应力水平及桥墩体系对圆形截面预制拼装桥墩动态响应与损伤的影响规律。结果表明:减小节段长细比使墩身由剪切破坏逐渐变为节段间相对位移,并减小墩身的整体侧向位移;提高初始预应力水平可以在一定程度上提高桥墩的抗爆性能;爆炸冲击作用下混合体系桥墩兼具完全节段和整体现浇桥墩的破坏特征。 展开更多

关键词 节段拼装桥墩 爆炸响应 抗爆性能 损伤分析

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基于DIC的预应力节段拼装桥墩变形成分分析 被引量：2

11

作者 王东升 陈贺 +2 位作者 李俭涛 付建宇 葛笑 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期821-829,共9页

目的 研究预应力节段拼装桥墩整体变形成分及组成,为该类桥墩变形能力及抗震性能分析提供参考。方法 在拟静力试验基础上,基于数字图像相关法(DIC)对配置不锈钢和普通耗能钢筋的预应力节段拼装桥墩的变形分量进行量测计算,并分析节段拼... 目的 研究预应力节段拼装桥墩整体变形成分及组成,为该类桥墩变形能力及抗震性能分析提供参考。方法 在拟静力试验基础上,基于数字图像相关法(DIC)对配置不锈钢和普通耗能钢筋的预应力节段拼装桥墩的变形分量进行量测计算,并分析节段拼装桥墩整体变形组成。结果 节段拼装桥墩整体变形中底接缝转动占比从最初的40%左右可达最后的85%;第二接缝也存在转动,在试验的后期占比可达到5%~10%;节段拼装桥墩弯曲变形及接缝滑移变形对墩顶位移影响随位移角增大而减小,前者占比分别从15%降至5%,后者从10%降至约5%;剪切变形对墩顶位移影响随位移角增大基本可以忽略。结论 节段拼装桥墩墩顶位移主要由接缝转动贡献,其他变形成分与接缝转动相比影响较小。 展开更多

关键词 节段拼装桥墩 拟静力试验 数字图像相关法 变形成分 接缝转动

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高强钢筋增强节段拼装桥墩抗震性能分析 被引量：10

12

作者 蔡忠奎 王震宇 苑溦 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第3期312-318,共7页

为实现预制节段拼装桥墩(PSBC)地震动力响应与震后残余位移的同步控制,提出以高强钢筋替代传统PSBC中普通贯通钢筋的新方案。为验证该方案的有效性,对比分析配置普通热轧带肋钢筋HRB400、HRB500和精轧螺纹钢筋PSB785的PSBC模型的抗震性... 为实现预制节段拼装桥墩(PSBC)地震动力响应与震后残余位移的同步控制,提出以高强钢筋替代传统PSBC中普通贯通钢筋的新方案。为验证该方案的有效性,对比分析配置普通热轧带肋钢筋HRB400、HRB500和精轧螺纹钢筋PSB785的PSBC模型的抗震性能。首先,提出了PSBC纤维模型建模方法,并将数值模拟结果与前人试验及本文作者试验结果进行对比,验证了建模方法的有效性。然后,针对上述3类PSBC模型开展单调加载分析、滞回分析及动力时程分析,对比各模型的位移延性、耗能能力、地震最大位移反应及震后残余位移。结果表明:将PSBC贯通钢筋由常用的HRB400改为PSB785型精轧螺纹钢筋,可在地震时最大位移基本不变的前提下显著减小震后残余位移。因此,建议PSBC贯通钢筋优先选用PSB785型精轧螺纹钢筋,藉此综合提高PSBC抗震性能和自复位能力。 展开更多

关键词 预制节段拼装桥墩 高强钢筋 抗震性能 自复位能力

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SRP加固预制节段拼装桥墩在车辆撞击下的动态响应 被引量：2

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作者 李清华 张于晔 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期959-968,共10页

为了减轻车辆对预制节段拼装桥墩的撞击作用,采用高强钢丝织物复合材料(Steel Reinforced Polymer,SRP)加固预制节段拼装桥墩并进行数值模拟与分析。使用LS-DYNA建立预制节段拼装桥墩受冲击的数值模型,并与已有实验数据对比,验证了该数... 为了减轻车辆对预制节段拼装桥墩的撞击作用,采用高强钢丝织物复合材料(Steel Reinforced Polymer,SRP)加固预制节段拼装桥墩并进行数值模拟与分析。使用LS-DYNA建立预制节段拼装桥墩受冲击的数值模型,并与已有实验数据对比,验证了该数值模拟方法的准确性。在相同车辆撞击条件下,对比分析了RC墩与SRP加固墩撞击力时程曲线、侧向位移和墩身损坏情况。以SRP加固位置、SRP包裹层数和初始预应力水平为变量,研究其对车辆-桥墩接触面撞击力和桥墩变形的影响规律。研究结果表明:采用SRP对预制节段拼装桥墩进行合理加固,可以有效减小接触面撞击力、墩身位移和桥墩损伤;在桥墩底部及接缝处采用SRP加固对墩身具有更好的保护作用;SRP包裹层数由1层增加到3层可以更好地限制墩身位移变形。 展开更多

关键词 预制节段拼装桥墩 车辆撞击 动态响应 高强钢丝织物复合材料

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预应力度对节段拼装桥墩抗震性能影响研究 被引量：3

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作者 包龙生 宋吉宏 于玲 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期302-309,共8页

为了研究预应力度对节段拼装桥墩抗震性能的影响,采用ABAQUS有限元软件对不同预应力度的桥墩进行仿真模拟分析,并通过拟静力试验验证模拟准确性.由模拟与试验结果得到:预应力连接的节段拼装桥墩滞回曲线呈旗帜型;节段间榫卯剪力键提供... 为了研究预应力度对节段拼装桥墩抗震性能的影响,采用ABAQUS有限元软件对不同预应力度的桥墩进行仿真模拟分析,并通过拟静力试验验证模拟准确性.由模拟与试验结果得到:预应力连接的节段拼装桥墩滞回曲线呈旗帜型;节段间榫卯剪力键提供抗剪承载力,减小了桥墩节段间应力及位移,避免了节段间的相对滑移;ABAQUS有限元软件对桥墩的数值模拟与试验相比误差不超过15%;随着预应力度的增大,节段拼装桥墩屈服位移和极限位移有一定的增加,累积耗能能力显著增强,但对桥墩延性及残余位移影响不大. 展开更多

关键词 节段拼装桥墩 抗震性能 拟静力试验 预应力度 数值分析

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外置连接钢板强度对节段拼装CFST桥墩抗震性能的影响试验研究

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作者 谭兴丰 尹崇力 +4 位作者 王城泉 王新泉 陈斌 吴熙 刘荣阳 《地震工程学报》 北大核心 2025年第2期300-308,共9页

为使桥梁下部结构在地震过程中减少损伤且震后可实现快速修复,基于可恢复功能结构设计理念,提出一种设置有外置耗能连接件(EREDL)的预制填充的钢筋混凝土(PSCFST)桥墩,并针对设置不同强度EREDL的PSCFST桥墩试件进行水平低周往复拟静力... 为使桥梁下部结构在地震过程中减少损伤且震后可实现快速修复,基于可恢复功能结构设计理念,提出一种设置有外置耗能连接件(EREDL)的预制填充的钢筋混凝土(PSCFST)桥墩,并针对设置不同强度EREDL的PSCFST桥墩试件进行水平低周往复拟静力加载试验。试验结果表明,EREDL可实现预期的作用效果,且Q355强度的EREDL抵抗变形的能力更强;通过对比分析,两组桥墩的滞回性能、耗能能力、残余位移以及退化刚度,发现在5%的偏移率范围内EREDL强度的提升会降低桥墩的承载力,并增大桥墩的残余位移。研究成果可为节段预制拼装桥墩的设计和抗震性能优化提供重要参考。 展开更多

关键词 节段拼装钢管混凝土桥墩 外置可更换耗能连接钢板 抗震性能 可恢复性能 试验分析

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采用钢管榫卯节点连接的节段预制拼装桥墩抗震性能研究 被引量：3

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作者 韦建刚 应浩东 +1 位作者 杨艳 林本麟 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期30-38,共9页

为分析钢管榫卯节点连接构造对节段预制拼装桥墩抗震性能的影响,以福建省某互通立交桥匝道桥为背景进行研究。首先进行钢管榫卯节点连接的足尺节段预制拼装桥墩试设计,采用MIDAS Civil软件建立实桥模型,对试设计的足尺节段预制拼装桥墩... 为分析钢管榫卯节点连接构造对节段预制拼装桥墩抗震性能的影响,以福建省某互通立交桥匝道桥为背景进行研究。首先进行钢管榫卯节点连接的足尺节段预制拼装桥墩试设计,采用MIDAS Civil软件建立实桥模型,对试设计的足尺节段预制拼装桥墩开展静力承载力验算;然后按1∶3.75比例缩尺,设计、制作1根整体现浇桥墩(RC)试件和1根钢管榫卯节点连接的节段预制拼装桥墩(PSBP-MTJ)试件,开展拟静力试验;最后对比分析两试件的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线与延性、累积滞回耗能、刚度退化与残余位移。结果表明:两试件的破坏模式类似,均为整体压弯型破坏,PSBP-MTJ试件塑性铰区因墩底灌浆套筒的存在而上移;两试件滞回曲线饱满无捏缩,耗能能力相当;PSBP-MTJ试件水平承载能力较RC试件提高约19%;PSBP-MTJ试件的拼装节段之间无剪切滑移出现,预应力筋延缓了其刚度退化,显著提高了其自复位性能,其残余位移仅为RC试件的67%,且残余位移与最大位移比值显著小于未采用无粘结预应力筋连接试件。 展开更多

关键词 节段预制拼装桥墩 钢管榫卯节点连接 灌浆套筒 抗震性能 拟静力试验 有限元法

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自复位预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩地震易损性分析

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作者 梁晓 姜浩然 李芳芳 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期613-628,共16页

为评估自复位预制节段拼装中空夹层钢管混凝土(Concrete-filled Double Skin Steel Tubular,CFDST)桥墩在地震动作用下的易损性,本研究基于现有的低周反复荷载试验数据,采用有限元分析方法,选用墩顶水平位移角和残余位移角2个指标作为... 为评估自复位预制节段拼装中空夹层钢管混凝土(Concrete-filled Double Skin Steel Tubular,CFDST)桥墩在地震动作用下的易损性,本研究基于现有的低周反复荷载试验数据,采用有限元分析方法,选用墩顶水平位移角和残余位移角2个指标作为评估标准进行定量分析。针对3种不同类型地震动(远场、近场无脉冲和近场有脉冲),分别建立了关于水平位移角和残余位移角2个指标的易损性曲线,并分析了不同损伤指标和地震动类型对其地震易损性的影响。研究结果表明,在自复位预制节段拼装CFDST桥墩地震易损性分析中,仅采用水平位移角作为损伤指标是安全可靠的;相比远场地震动和近场无脉冲型地震动而言,近场脉冲型地震动对自复位预制节段拼装CFDST桥墩的变形和自复位有显著影响。 展开更多

关键词 桥梁抗震 预制节段拼装桥墩 中空夹层钢管混凝土 地震动 地震易损性

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外置拱形耗能装置的节段拼装钢管混凝土桥墩抗震性能分析 被引量：1

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作者 王城泉 宗延威 +3 位作者 孙苗苗 周子健 黄毅方 吴熙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期690-705,共16页

为了进一步推广可恢复功能的预制装配式桥梁结构在中、高烈度地区的应用,减少桥墩的震后损伤及修复成本,提出一种外置拱形耗能装置的节段拼装钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)桥墩。基于ABAQUS有限元分析软件建立无耗能装... 为了进一步推广可恢复功能的预制装配式桥梁结构在中、高烈度地区的应用,减少桥墩的震后损伤及修复成本,提出一种外置拱形耗能装置的节段拼装钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)桥墩。基于ABAQUS有限元分析软件建立无耗能装置、外置拱形钢板、外置竖直钢板、外置拱形耗能装置的四节段预制拼装CFST桥墩模型,并在往复位移加载作用下对各模型的抗震性能进行对比分析。研究结果表明:外置拱形耗能装置的预制节段拼装CFST桥墩具有较好的水平承载力、较高的初始刚度以及较强的耗能能力,与外置竖直钢板的节段拼装CFST桥墩相比,其抗侧承载力提升了约11.9%,初始刚度提升了约2.5%;与外置拱形钢板的节段拼装CFST桥墩相比,其抗侧承载力、初始刚度以及耗能能力分别提升了约28.8%、4.6%和13倍;与无耗能装置的预制拼装CFST桥墩相比,其抗侧承载力、初始刚度以及耗能能力分别提升了约39.4%、10.4%和18.1倍;外置拱形耗能装置的预制节段拼装CFST桥墩在整个位移加载阶段残余位移均保持在1 mm之内,偏移率不超过1%,且损伤集中在拱形耗能装置上,能够实现震后的快速修复。 展开更多

关键词 桥梁抗震性能 节段拼装钢管混凝土桥墩 拱形耗能装置 震后修复 拟静力分析

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空心节段预制拼装RC桥墩的多维抗震性能试验研究 被引量：5

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作者 李宁 王苏安 +1 位作者 范佩东 张孝航 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第6期76-85,共10页

随着时代的发展和社会的进步,预制拼装技术可提高桥梁建造效率、降低环境影响。预制拼装桥墩同时具备良好的自复位能力,且震后残余位移小。文中设计了新型空心节段预制拼装RC桥墩,通过水平双轴拟静力试验,对节段拼装桥墩在多维耦合作用... 随着时代的发展和社会的进步,预制拼装技术可提高桥梁建造效率、降低环境影响。预制拼装桥墩同时具备良好的自复位能力,且震后残余位移小。文中设计了新型空心节段预制拼装RC桥墩,通过水平双轴拟静力试验,对节段拼装桥墩在多维耦合作用下的抗震性能进行研究。采用矩形加载路径,对空心节段拼装桥墩的水平的损伤特征、节间接缝开合、水平力-位移关系、预应力下降、刚度退化等进行分析,阐明了空心节段预制RC桥墩的破坏机理,研究了新型桥墩的抗震性能。结果表明:多向耦合水平作用使构件边角破坏严重,加载路径对节段拼装桥墩的耗能能力、自复位能力等都产生重要影响。底部节段在加载位移角达1.5%时混凝土剥落较多,在3.5%的位移角下耗能钢筋拉断,且双向残余位移角可达1.98%和1.42%。双向加载RC墩自复位能力下降严重,可能导致韧性不足。本研究结果为空心节段拼装桥墩的设计和地震区应用提供依据和理论支撑。 展开更多

关键词 节段拼装桥墩 自复位 水平双轴加载 抗震性能 震后残余位移

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预制节段拼装双柱桥墩的抗震性能 被引量：2

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作者 熊二刚 张君策 +2 位作者 尚大海 封安乐 梅忠兴 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3609-3620,共12页

为推动新材料和新技术在预制节段拼装双柱桥墩的应用,提出2种节段拼装双柱桥墩装配式方案,包括锥套锁紧钢筋接头-纤维增强混凝土(FRC)和纵筋搭接-超高性能混凝土(UHPC)连接方案,设计制作3个双柱桥墩缩尺模型,通过拟静力试验研究各模型... 为推动新材料和新技术在预制节段拼装双柱桥墩的应用,提出2种节段拼装双柱桥墩装配式方案,包括锥套锁紧钢筋接头-纤维增强混凝土(FRC)和纵筋搭接-超高性能混凝土(UHPC)连接方案,设计制作3个双柱桥墩缩尺模型,通过拟静力试验研究各模型的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性性能、刚度退化和耗能能力,对比采用2种装配式方案模型与现浇模型的主要抗震性能指标。研究结果表明:相比现浇模型,采用锥套锁紧钢筋接头-FRC连接的双柱桥墩最大承载力提高了0.4%,延性系数提高了10.4%,总体的滞回耗能提高了9.0%,承载能力和抗震性能达到甚至略优于现浇模型,达到“等同现浇”;相较于现浇模型,采用纵筋搭接-UHPC连接的双柱桥墩,最大承载力降低了20.2%,极限位移仅为62.2 mm,耗能能力和延性表现不佳。潜在塑性铰区混凝土材料延性是影响节段拼装双柱桥墩结构抗震性能的重要因素,相比搭接形式,锥套连接更能保证桥墩结构在地震作用下的可靠传力。适度提高轴压比有助于提高抗震性能,增大纵筋配筋率会显著增强承载能力和抗震性能,增加箍筋加密区高度可减小残余变形并提高滞回耗能能力。 展开更多

关键词 桥梁工程 节段拼装双柱桥墩 拟静力试验 抗震性能 湿接缝连接 数值模拟

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