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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
1
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
2
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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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
3
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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高速铁路桥梁预制节段拼装桥墩抗震性能分析 被引量：5
4
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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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
5
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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高强钢筋增强节段拼装桥墩抗震性能分析 被引量：10
6
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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自复位预制节段钢管混凝土桥墩拟静力试验数值仿真 被引量：1
7
作者 魏博 贾俊峰 +2 位作者 张强 郭扬 杜修力 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1129-1137,共9页
为提高桥墩建造效率、降低桥墩局部损伤,将钢管混凝土(concrete filled steel tubular, CFST)用于预制桥墩节段,发展基于可恢复功能的自复位预制节段拼装钢管混凝土桥墩.在后张预应力预制节段拼装钢管混凝土桥墩缩尺模型的低周往复试验... 为提高桥墩建造效率、降低桥墩局部损伤,将钢管混凝土(concrete filled steel tubular, CFST)用于预制桥墩节段,发展基于可恢复功能的自复位预制节段拼装钢管混凝土桥墩.在后张预应力预制节段拼装钢管混凝土桥墩缩尺模型的低周往复试验的基础上,基于ABAQUS软件建立自复位桥墩三维有限元数值仿真模型,利用试验结果验证数值模型的有效性.研究和分析水平拟静力往复加载下自复位预制节段拼装钢管混凝土桥墩的力学行为和抗震性能.研究结果表明:本文基于ABAQUS软件建立的三维有限元数值模型可以较好地体现自复位节段桥墩的局部损伤和非线性往复滞回力学行为.自复位节段拼装钢管混凝土桥墩的力-位移曲线为明显的旗帜形态.墩顶最大偏移率超过5.0%时,桥墩仍具有良好的自复位能力.轴心预应力筋张拉力随水平加载位移基本呈线性增加,加载结束后出现明显的预应力损失.墩底节段局部钢管发生屈服,但上部节段未出现明显局部屈曲现象. 展开更多
关键词 自复位桥墩 钢管混凝土 预制节段拼装桥墩 拟静力试验 抗震性能 数值仿真
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不锈钢筋-FRP筋混合配筋预制节段桥墩抗震性能研究 被引量：3
8
作者 陈梦圆 贾俊峰 +2 位作者 程寿山 周述美 庞伟 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第3期368-379,共12页
为解决沿海环境中钢筋易锈蚀的问题,结合节段拼装桥墩的快速建造技术,设计了一种配置2304不锈钢筋和GFRP筋的混合配筋形式的节段预制拼装桥墩.通过ABAQUS有限元软件建立了混合配筋桥墩的数值仿真模型,分析了其在低周往复荷载作用下的滞... 为解决沿海环境中钢筋易锈蚀的问题,结合节段拼装桥墩的快速建造技术,设计了一种配置2304不锈钢筋和GFRP筋的混合配筋形式的节段预制拼装桥墩.通过ABAQUS有限元软件建立了混合配筋桥墩的数值仿真模型,分析了其在低周往复荷载作用下的滞回性能,并通过与试验结果对比验证了有限元模型的正确性.采用该有限元模型进一步探究了GFRP筋的无粘结段长度比例、轴压比、剪跨比对节段拼装桥墩抗震性能的影响.数值计算结果表明:随着GFRP筋无粘结段长度减小,节段拼装桥墩的承载力提高.无粘结段长度越长,GFRP筋的局部应力越小,位移延性越好,但是墩柱的耗能变小.建议GFRP筋的无粘结段长度在40%~80%之间,以保证桥墩具备良好的抗震性能,避免GFRP筋应力集中发生突然断裂.通过增加轴压比,试件承载力增幅不明显;试件剪跨比从4.5增大为9.5,试件水平承载力降低63%.为后续后张预应力混合配筋桥墩的抗震性能试验研究奠定基础. 展开更多
关键词 预制节段拼装桥墩 GFRP筋 不锈钢筋 无粘结段长度 抗震性能
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