資源描述：
《混合配筋預(yù)制節(jié)段拼裝橋墩抗震性能與設(shè)計方法》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、博士學(xué)位論文混合配筋預(yù)制節(jié)段拼裝橋墩抗震性能與設(shè)計方法SEISMICPERFORMANCEANDDESIGNMETHODOFHYBRIDREINFORCEDPRECASTSEGMENTALBRIDGECOLUMNS蔡忠奎哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：TU378.3學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：624密級：公開工學(xué)博士學(xué)位論文混合配筋預(yù)制節(jié)段拼裝橋墩抗震性能與設(shè)計方法博士研究生：蔡忠奎導(dǎo)師：王震宇教授申請學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：結(jié)構(gòu)工程所在單位：土木工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)Cl
2、assifiedIndex:TU378.3U.D.C:624DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringSEISMICPERFORMANCEANDDESIGNMETHODOFHYBRIDREINFORCEDPRECASTSEGMENTALBRIDGECOLUMNSCandidate：Zhong-KuiCaiSupervisor：Prof.ZhenyuWangAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpeciality：Structur
3、alEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)兼具高效的建造速度、可靠的抗震性能及良好的震后可修復(fù)性，而傳統(tǒng)鋼筋混凝土（ReinforcedConcrete,RC）橋墩的現(xiàn)澆建造方式造成了橋梁建設(shè)工期冗長和橋位周邊環(huán)境劣化，且該類橋墩易產(chǎn)生過大的震后殘余位移而嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)的震后可修復(fù)性和使用性
4、。與現(xiàn)澆RC橋墩不同，預(yù)制節(jié)段拼裝橋墩（PrecastSegmentalBridgeColumn,PSBC）在建造時是將模塊化預(yù)制的節(jié)段依次拼裝并通過預(yù)應(yīng)力筋連接成為整體，故而具有突出的建造效率優(yōu)勢和環(huán)保優(yōu)勢。然而，目前已提出的各類形式的PSBC大多無法做到抗震性能及震后可修復(fù)性的兼顧，且PSBC抗震設(shè)計方法的缺乏嚴(yán)重制約了此類可實現(xiàn)高效建造的橋墩在抗震區(qū)的應(yīng)用。針對上述現(xiàn)澆及節(jié)段拼裝橋墩存在的問題，本文提出了混合配筋節(jié)段拼裝橋墩（HybridReinforcedPSBC,HR-PSBC）的概念，旨在實現(xiàn)橋墩體系建造效率、抗震
5、性能及震后功能性的同步提高。HR-PSBC同時采用耗能鋼筋與自復(fù)位筋作為縱向受力筋，其中，以普通熱軋鋼筋作為耗能筋、利用其彈塑性特性提高PSBC的耗能能力，而以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FiberReinforcedPolymer,FRP）筋或精軋螺紋鋼筋作為自復(fù)位筋、利用其高彈性極限強(qiáng)度的特性提高PSBC的屈服后強(qiáng)度，以同時減小橋墩震時位移需求及震后殘余位移。本文基于截面層面理論分析、構(gòu)件層面試驗及有限元分析，驗證了上述混合配筋思路的有效性，揭示了主要設(shè)計參數(shù)對HR-PSBC抗震性能與自復(fù)位能力的影響規(guī)律，并提出了HR-PSBC詳細(xì)
6、的兩階段抗震設(shè)計方法。本文的主要研究內(nèi)容、方法和結(jié)論如下：（1）以混合配筋墩柱截面力學(xué)性能為研究切入點(diǎn)，分析了主要設(shè)計參數(shù)對混合配筋截面破壞模式和彎矩?曲率行為的影響規(guī)律，初步驗證了混合配筋對提高橋墩屈服后剛度的有效性；在此基礎(chǔ)上，以確?；旌吓浣罱孛婢哂休^高屈服后剛度及合理破壞模式為目標(biāo)，提出了HR-PSBC中自復(fù)位筋的三種潛在可行的配置方案并進(jìn)行對比分析，為后續(xù)試驗研究提供了理論指導(dǎo)；（2）基于前述截面層面理論研究，設(shè)計并制作了8個截面尺寸0.6m×0.4m、總高度4.2m的大比例PSBC試件并進(jìn)行擬靜力試驗研究，考察了自復(fù)
7、位筋與耗能鋼筋的混配比例、自復(fù)位筋的強(qiáng)度與彈模以及橋墩軸壓比等主要設(shè)計參數(shù)對HR-PSBC抗震性能的影響規(guī)律；擬靜力試驗結(jié)果表明，混合配筋方法可在保持滯回耗能能力基本不變或有所增加的前提下有效提高墩柱屈服后剛度及自復(fù)位能力，同時橋墩的承載力和延性亦有較明顯增加；-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文（3）基于OpenSees平臺建立了HR-PSBC精細(xì)化纖維單元模型，實現(xiàn)了對FRP筋斷裂、縱筋應(yīng)變滲透所致粘結(jié)滑移、節(jié)段間相對轉(zhuǎn)動等復(fù)雜力學(xué)行為的準(zhǔn)確模擬，并通過與本文及前人開展的共計14個PSBC試件試驗結(jié)果進(jìn)行對比，驗證了該建模
8、方法的精確性，彌補(bǔ)了當(dāng)前研究中缺乏PSBC抗震性能高效數(shù)值分析方法的不足；在此基礎(chǔ)上，開展了HR-PSBC單調(diào)推覆性能、滯回行為和地震激勵下動力響應(yīng)有限元分析，揭示了主要設(shè)計參數(shù)對HR-PSBC自身力學(xué)性能及震時最大位移與震后殘余位移需求的定性及定量影響規(guī)律，提出了HR-PS
