内插钢管预制装配式钢筋混凝土桥墩力学性能的研究

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1、分类号：U443.22密级：公开UDC：624编号：201421601004河北工业大学硕士学位论文内插钢管预制装配式钢筋混凝土桥墩力学性能的研究论文作者：王骏楠学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：土木工程指导教师：杜青职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofCivilEngineeringRESEARCHONMECHANICALPROPERTYOFTHEREINFORCEDCONCRETEBRIDGEPIERWIT

2、HEMBEDDEDSTEELTUBESbyWangJunnanSupervisor:Prof.DuQingMay2017摘要随着我国城市化和轨道交通的不断建设，由城市快速路和主干道组成的城市立交道路系统得到了前所未有的发展。传统的桥梁施工方法已经不适应如今复杂的修建要求，是以追求一种快速高效、现代化程度高的建桥手段以适应城市的建设已经成为一个重要课题。在这种背景下，预制装配式桥墩作为一种具有施工迅速、对环境影响较小和成本低等优点的新型结构得到了越来越广泛的应用。但目前预制装配式桥墩较多地应用于地震烈度较低的地区，在地震烈度较高的

3、地区的应用是目前研究的热点。鉴于上述原因，本文参考国内外预制装配式桥墩研究的最新成果，设计了一种内插钢管预制装配式钢筋混凝土桥墩结构，通过拟静力试验和有限元分析的方法，对整体装配式和节段装配式两种类型及6个试件的力学性能进行了研究。论文的主要研究工作和结论如下：（1）进行了拟静力试验，得到了各试件的滞回曲线、骨架曲线和破坏模式等试验数据，分析了内插钢管预制装配式钢筋混凝土桥墩的力学性能。（2）利用有限元软件ADINA建立有限元模型，对预制装配式钢筋混凝土桥墩模型进行数值模拟分析，通过与拟静力试验结果比较，验证有限元模拟的可行性。

4、（3）对试件拟静力试验和有限元模拟的结果进行描述，从滞回曲线、残余变形、刚度退化曲线以及耗能能力等方面对试件的力学性能进行研究和分析，并对配箍率变化和预应力钢筋使用所带来的影响开展了讨论。研究发现，增大配箍率有效地改善了装配式桥墩的延性变形能力；随着预应力的提高，构件的承载能力得到了显著提高。（4）内插钢管预制装配式钢筋混凝土桥墩在试验过程表现良好，满足设计要求。采用有限元软件对试验进行数值模拟，结果误差在可接受的容许范围之内，验证了有限元模拟的可行性。关键字：装配式桥墩内插钢管拟静力试验有限元分析配箍率IABSTRACTWit

5、hthecontinuousconstructionofurbanrailtransit,theurbanroadinterchangesystem,whichiscomposedoftheurbanexpresswayandthemainroad,hasalsobeenanunprecedenteddevelopment.Butthetraditionalwayofbridgeconstructionhasnotadaptedtothecomplexbuildingrequirementsnow,sofindingafast,

6、efficientandhighdegreeofindustrializationwaytomeettheneedsofthecitydevelopmenthasbecomeanimportantissue.Inthiscontext,prefabricatedpierhasbeenwidelyusedasanewtypeofstructure,whichhastheadvantagesofrapidconstruction,lessimpactontheenvironmentandlowcost.Butitisonlyused

7、intheregionwithlowseismicintensity,untilnow,andtheapplicationofseismicintensityintheareawithhighseismicintensityisthefocusofcurrentresearch.Inthisdissertation,anewtypeofprefabricatedreinforcedconcretebridgepierwithembeddedsteeltubeshasbeendesigned.Throughthemethodofq

8、uasistatictestsandfiniteelementanalysis,themechanicalpropertiesofthewholeassemblyandassemblysegmenthavebeentested.Thefollowingworks