节段预制拼装桥墩抗震性能研究情况分析

介绍了节段预制拼装桥墩应用现状及抗震性能研究进展,总结概述了各种桥墩试件的抗震性能参数和影响节段拼装桥墩抗震性能的主要因素,简要概括了为解决节段预制拼装混凝土桥墩接缝处易发生破坏的问题而提出的几种节段间连接装置,为研究人员对节段预制拼装桥墩的抗震性能研究提供参考.     

预制拼装混凝土桥墩抗震性能拟静力循环加载试验

为了研究预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能方面的差异,以常见城市高架桥为工程背景,制作完成了3个缩尺比为1∶3.5的试件模型,进行了整体现浇桥墩和无粘结预应力钢绞线预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。通过给墩顶施加强迫往复位移,从5个方面研究了预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能的差别,并对试验结果进行了纤维模型计算分析。结果表明:无粘结预应力预制拼装混凝土桥墩混凝土破坏轻微,耗能能力较弱,残余位移小,适合低烈度地区;无粘结预应力带耗能钢筋预制拼装混凝土桥墩墩底混凝土有明显压碎,耗能能力强,残余位移相对于钢筋混凝土现浇桥墩较小,适合中高烈度地区。     

预应力筋类型对节段拼装桥墩抗震性能的影响

为研究不同预应力筋类型对节段拼装桥墩抗震性能的影响,分别以采用预应力钢绞线连接和预应力高强螺纹钢连接的预制拼装桥墩为对象进行拟静力试验。对比分析各试验试件的损伤状态和漂移比、位移延性、残余变形、等效黏滞阻尼比和等效刚度等抗震性能指标。试验结果表明:与预应力钢绞线连接桥墩的比较表明,高强螺纹钢连接的预制桥墩具有较大的耗能能力,但残余变形也较大;两者的位移延性变形能力相近,均可用于地震危险区预制拼装桥墩的施工。从便于施工和较好耐久性的角度看,高强螺纹钢连接构造更宜用于预制拼装桥墩的建造。     

预应力节段预制拼装桥墩抗震性能研究综述

为进一步推动预应力节段预制拼装桥墩在高烈度区桥梁工程中的应用,从自复位能力、耗能能力、底节段容许损伤能力和基于性能的抗震设计方法4个方面系统梳理和总结了各国学者开展的相关研究,并指出了当前研究存在的问题以及未来的发展方向。结果表明:无粘结预应力筋能提供更好的自复位能力,桥墩震后残余变形很小;相对于现浇桥墩,该形式桥墩耗能能力较差,需要设置专门的耗能装置,其中外置耗能装置震后可更换,更值得推广;预应力节段预制拼装桥墩鲁棒性差,必须注意提高底节段容许损伤能力;针对预应力节段预制拼装桥墩的基于性能抗震设计才刚刚起步,需要进一步发展。     

双层高架桥拟静力试验研究

以洛塘河双层高架桥为工程背景,进行了两个不同墩柱配筋率的桥墩模型拟静力试验。重点研究了墩柱纵筋配筋率对双层高架桥桥墩抗震性能的影响。结果表明,合理的墩柱纵筋配筋率可以更好地保证塑性铰出现在墩柱上,有效减小梁端和梁柱节点核心区的破坏程度,进而提高横向地震作用中桥墩的延性。     

预应力配筋率对节段拼装桥墩力学性能影响分析

为了研究预应力配筋率对节段拼装桥墩力学性能影响,利用有限元软件ABAQUS建立既有文献中的试验模型,将数值分析结果与试验结果进行对比,验证数值模型的合理性.再对文中所设计的3种节段拼装桥墩方案进行有限元建模并进行数值分析,研究预应力配筋率对节段拼装桥墩力学性能影响.结果 表明:采用本文的建模方法能较为准确地预测结构的力...     

采用预应力筋进行RC桥墩地震损伤控制的试验研究

为评价采用预应力筋进行钢筋混凝土桥墩地震损伤控制的有效性,设计6个竖向配置无粘结预应力筋和1个无预应力筋的钢筋混凝土桥墩试件,并分别进行了固定轴力下的拟静力加载试验。详细对比各试件的抗震性能并重点关注试件混凝土开裂和残余位移等地震损伤情况。结果表明,在桥墩试件中配置竖向预应力筋可有效减少其裂缝宽度和残余位移,提高试件的承载力和抗弯刚度,但在一定程度上降低了试件的耗能能力;确保预应力筋不拉断或松弛是桥墩地震损伤控制设计的关键;增加预应力筋初始应力,可减少桥墩的裂缝宽度,减少试件的延性和耗能能力,但对试件的残余位移和刚度退化影响不明显;改变预应力筋的位置对桥墩裂缝宽度、残余位移、延性及耗能能力、刚度退化等均未产生明显影响。     

节段预制拼接桥墩抗震性能解析计算方法研究

研究了节段预制拼接桥墩的抗震解析计算方法,以三个节段预制拼接桥墩试件拟静力试验为背景,基于相容方程、内力平衡和材料本构模型,推导了节段预制拼接桥墩墩顶水平荷载-位移关系计算过程,并采用MATLAB编制了相应的求解程序进行数值计算.结果表明:采用所建立的解析模型计算结果与拟静力试验结果吻合较好,两者之间最大偏差约为8.2...     

预制拼装桥墩地震易损性分析

为研究灌浆波纹管连接和带榫头的灌浆波纹管连接两种预制拼装桥墩的抗震性能并对其在地震作用下的易损性进行评估,根据预制拼装桥墩墩底接缝的特点,通过拟静力试验研究,以墩顶漂移率为损伤指标,对其不同的损伤破坏状态进行描述,并确定了对应不同破坏等级的损伤量化指标限值Dcr、Dcy、Dcm和Dcu。采用有限元软件对现浇及预制拼装桥墩进行不同地震作用下的时程分析并建立概率地震需求模型,对其易损性进行评估,并通过改变轴压比、纵筋配筋率,来进一步研究这些参数对预制拼装桥墩易损性的影响。结果表明：虽然预制拼装桥墩与现浇桥墩大部分的破坏形式都为弯曲破坏,但是损伤状态因为接缝而存在差异;采用波纹管连接的预制拼装桥墩与现浇桥墩的地震易损性差别不大,抗震性能基本一致;有榫头构造的预制拼装桥墩在各级地震作用下发生四种损伤破坏的概率最低,这种构造形式的抗震性能优于平面接缝的预制拼装桥墩;轴压比、纵筋配筋率这两种参数对桥墩的易损性影响较大,随着轴压比的增大或配筋率的减小,桥墩的损伤概率增大。     

UHPC连接节段拼装桥墩拟静力试验

UHPC具有良好的力学性能,通过合理设计可以保证钢筋和UHPC之间的有效连接。以实际工程为背景,针对UHPC连接节段拼装桥墩的新型连接构造进行拟静力试验研究。制作2个1:2.5的大比例缩尺模型,分析UHPC连接节段拼装桥墩的抗震性能,主要包括损伤状态、水平抗力、残余位移和滞回耗能能力等抗震性能参数,并将实验结果和有限元计算结果进行比较和讨论。结果表明,UHPC连接节段拼装桥墩破坏模式为非接缝区的弯曲破坏,且试验结果与有限元计算结果基本一致。     

桥梁群桩基础非线性静力计算模型及拟静力试验研究

 线弹性地基反力法(m法)仅适用于正常使用时桥梁桩基础变位较小的情况,但在强震作用下基础的变位较大。为了研究桩基础在地基土及桩身进入非线性状态下的水平承载能力及变形特性,通过群桩基础缩尺比例模型,采用拟静力试验研究桩基础的破坏机制、承载能力、变形性能以及滞回特性。提出水平荷载作用下群桩基础的非线性静力计算模型,在该模型中采用分布PMM塑性铰模拟变轴力作用下桩身的弹塑性,采用美国API规范给出的p-y曲线、t-z曲线以及q-z曲线模拟地基土的非线性(其中,p为桩侧土水平抗力,y为水平位移,t为桩周土竖向摩阻力,q为桩端土竖向抗力,z为桩土竖向相对位移)。研究结果表明：(1) 本文提出的分析模型与模型试验结果吻合较好;(2) 可采用Clough退化双线性模型模拟桩基础的滞回特性;(3) 桩身受力薄弱部位在桩顶以下0～4倍桩径范围内。研究结果可为应用能力谱法评价桩基础的抗震性能提供参考。     

丹江口二桥超长深水墩施工技术研究

丹江口二桥超长深水墩基础施工中,采用将钢护筒与施工平台合二为一的新工艺。施工前进行了计算机模拟分析,确立了施工与监测方案;施工中严格监控,保证了工程质量、进度和安全,取得良好效果。     

碳纤维增强复合材料约束矩形空心墩抗震性能试验研究

为了研究纤维增强复合材料(FRP)约束钢筋混凝土(RC)空心截面桥墩的抗震性能,对水平单向和双向荷载作用下,剪跨比分别为4和8的CFRP约束RC矩形空心墩进行拟静力试验。分析不同试件的破坏形态、滞回曲线、水平力和位移延性。结果表明:通过CFRP布环包约束试验空心墩的塑性铰区,可降低墩柱的破坏位置、减轻损伤程度,并改变剪跨比较小墩柱的破坏形态;明显改善水平双向荷载作用下剪跨比较大矩形空心墩的滞回性能和延性,但是对水平力的提高小于20%。     

光弹法研究桥墩应力的初步尝试

选用光学敏感的聚碳酸酯材料,加工成与实际桥墩相似的几何模型。采用光弹法获得桥墩在不同位置承受集中荷载时的等差线,对聚碳酸酯模型光学试验结果进行分析,对桥墩在不同位置承受集中荷载时的弯曲状态进行力学分析。并对聚碳酸酯模型的试验结果与力学分析结果进行对比。研究表明聚碳酸酯模型的光弹试验与其力学分析结论相一致。     

植筋粘结锚固性能试验及应用研究

通过拉拔法,对95个植筋拉拔试件进行研究,考虑混凝土强度、植筋直径、埋深、孔径大小、保护层厚度、钢筋外形等因素对植筋粘结锚固性能的影响,试验表明,植筋破坏主要分为五种,并对每种破坏从机理上进行了分析,给出了考虑多种影响因素的粘结力计算公式,并对实际应用中需要注意的问题进行了探讨。     

大跨度钢桁梁主桁节点与横梁连接试验研究

对重庆菜园坝长江大桥轨道横梁与整体节点连接细节进行了足尺模型疲劳试验,在实测常应力幅31MPa的200万次疲劳加载后,试验模型未出现疲劳裂纹。疲劳试验结果分析表明,该连接细节应力幅水平较低,疲劳强度满足要求,因此在正常养护情况下此种新式连接构造在桥梁使用寿命期间内不会发生疲劳开裂。     

Y墩刚度变化对桥梁结构的影响及对策

某桥梁采用预应力混凝土Y型钢构-连续组合箱梁,采用悬臂浇筑施工,Y型墩钢构段箱梁根部梁高3．8m,跨中梁高1．8m,通过分析Y墩墩身刚度增大和墩身结构的内力对应关系,得出在施加顶推力后能很好地改善桥梁结构因Y墩承台提高对桥梁造成的负面影响,可为相似工程提供借鉴。     

都汶公路彻底关大桥桥墩抗滚石冲击防护研究

都(江堰)-汶(川)公路是进出5?12汶川地震极重灾区的生命通道,横跨岷江两岸的彻底关大桥桥墩在5?12汶川地震中被左岸崩落的滚石击中而倒塌,经过恢复重建,新建彻底关大桥于2009年5月12日建成通车。2009年7月25日凌晨4：40左右,岷江右岸高位危岩发生大面积崩塌,巨石再次将彻底关大桥砸毁。经调查,岷江两岸山体存在多处危岩,极有可能再次发生滚石砸毁大桥的灾难性事件。为此,研发一种新型桥墩抗滚石冲击垫层结构,采用非线性有限元对桥墩受滚石撞击过程进行数值模拟研究,考虑滚石撞击过程中材料非线性、几何非线性和接触非线性以及桥墩中的横向箍筋和纵向钢筋的影响,结果表明所采用的垫层防护装置能够有效地缓冲滚石的冲击,大幅度提高桥墩抗滚石冲击的能力,按此思路设计的桥墩防护结构已经竣工3 a,运行效果良好。     

湖南国贸中心无粘结预应力混凝土楼板结构模型试验与现场荷载试验

湖南国贸中心主楼标准层采用层粘结预应力混凝土楼板，为了解预应力筋－锚具组装件的受力性能，进行了硬度检验、静载试验、疲劳试验；为检验实际结构受力特点，还对楼面板带进行了模型试验，试验结果均优于设计计算值，经现场荷载试验，楼板未裂缝，各测点工较小。     

复杂环境下的桥墩基坑支护施工及监测

曹妃甸纳潮河大桥工程,主桥墩承台基坑最大深度达13.5m,且紧邻既有铁路线及防浪堤,承台基坑施工中采用钢板桩+内支撑组合支护体系,并采取D型便梁对紧邻的铁路线路进行加固,选择桩基作为便梁的支墩,达到确保施工安全和既有铁路安全运营,顺利完成纳潮河大桥建设。