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土木工程学报 2020年第S02期53卷 301-308页

作者：钱辉叶晨阳李宗翱冯敬涛杨鑫郑州大学河南郑州450001 河南省第一建筑工程集团有限公司河南郑州450002

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... 详细信息

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

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自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能理论分析

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地震工程与工程振动 2021年第1期41卷 35-43页

作者：钱辉叶晨阳李宗翱冯敬涛杨鑫郑州大学土木工程学院河南郑州450001 河南省第一建筑工程集团有限公司河南郑州450002

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... 详细信息

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

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自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能数值模拟与理论分析

自复位承插式多节段预制桥墩抗震性能数值模拟与理论分析

引用

作者：叶晨阳郑州大学

学位级别：硕士

预制桥墩体系有着节约劳动力、加快施工速度、对环境影响较小的优势,已成为桥梁建设的研究热点。桥梁作为重要的基础设施,其抗震性能对灾区功能的快速恢复及重建至关重要。近年来,功能可恢复桥梁结构减少震后结构损伤,降低结构震后拆除... 详细信息

预制桥墩体系有着节约劳动力、加快施工速度、对环境影响较小的优势,已成为桥梁建设的研究热点。桥梁作为重要的基础设施,其抗震性能对灾区功能的快速恢复及重建至关重要。近年来,功能可恢复桥梁结构减少震后结构损伤,降低结构震后拆除风险或维修成本,逐渐受到越来越多的关注。目前,预制桥墩现场施工困难、腐蚀风险较大、震后可恢复性能不足等问题制约着装配式桥墩的发展和应用。本文基于承插式节点连接与节段后张预应力装配的技术优点,提出了一种新型自复位承插式多节段预制桥墩（Re-centering Socketed Segmental Precast Pier,RSSPP）,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,又因后张预应力的施加而具有自复位功能;对新型桥墩体系进行了有限元数值模拟和理论分析。具体研究内容包括以下几个方面:针对现有多节段桥墩必须高空吊装、精度要求高、拼装时间长、耐久性不足的问题,提出了新型RSSPP桥墩构造形式,使用耐久性较好的玄武岩纤维筋（BFRP筋）和2304不锈钢钢筋,将桥墩节段在预制工厂采用卧式拼装的方法连接成整体,现场采用承插式连接方法,对桥墩的工作原理、功能特点、具体实现方法进行了详细介绍。基于现有文献资料,采用Open Sees计算平台分别建立了承插式桥墩和多节段桥墩的有限元模型,对两种桥墩在低周往复作用下的力学性能进行了非线性分析,比较了模拟结果与文献试验数据,结果表明:数值结果与试验数据较为吻合,验证了有限元分析模型的正确性和适用性,可用于新型RSSPP桥墩抗震性能的数值模拟。结合实际工程,建立了采用BFRP和2304不锈钢筋材的RSSPP桥墩有限元模型并进行分析,研究了预应力筋弹性模量、初始预应力水平、耗能钢筋配置率、恒载轴压比、剪跨比对桥墩抗震性能的影响。结果表明:剪跨比和耗能钢筋配置率对水平承载力影响较为显著;提高初始预应力,能够增大桥墩屈服荷载和屈服后刚度;增大不锈钢钢筋配置率可以显著提高桥墩耗能能力,但也造成残余位移的增大,实际工程中应做好自复位性能和耗能能力之间的优化设计。将新型RSSPP桥墩体系分为节段承重部分、后张预应力部分、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,提出了承载力简化计算方法,与数值模拟结果进行了对比,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数值模拟

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