【摘 要】
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预应力节段拼装式桥墩具有建设周期短、对周围环境干扰小、施工质量可靠、绿色环保等优势,在节能环保日益受到重视的今天,已经成为了今后桥梁建设发展的一大趋势。预应力节段拼装桥墩常用于低地震烈度区的公路桥梁中,在铁路桥梁中的应用尚未见报道。为了探究预应力节段拼装式铁路桥墩的抗震性能,推动在高地震烈度区应用节段拼装式铁路桥墩。本文依托国内首例采用预应力节段拼装铁路桥墩的工程,对预应力节段拼装式桥墩的地震响应
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预应力节段拼装式桥墩具有建设周期短、对周围环境干扰小、施工质量可靠、绿色环保等优势,在节能环保日益受到重视的今天,已经成为了今后桥梁建设发展的一大趋势。预应力节段拼装桥墩常用于低地震烈度区的公路桥梁中,在铁路桥梁中的应用尚未见报道。为了探究预应力节段拼装式铁路桥墩的抗震性能,推动在高地震烈度区应用节段拼装式铁路桥墩。本文依托国内首例采用预应力节段拼装铁路桥墩的工程,对预应力节段拼装式桥墩的地震响应进行了研究,并依据此研究结果提出了相应的抗震设计方法。本文使用通用有限元软件ABAUQS建立了3个不同墩高（8 m、12 m、15 m）典型节段拼装桥墩的数值模型,通过分析得到了三个桥墩在静力推覆荷载和往复静力荷载下的力学性能,提出在不同地震作用下界面性能的设防目标。采用动力时程分析验证了桥墩在地震作用下的安全性和可恢复性。分析结果表明:在该节段拼装式桥墩中,桥墩-承台界面为整个结构中的最薄弱的界面,该界面分离荷载远大于正常使用荷载,说明桥墩在正常使用状态下界面不会出现分离;双柱墩具有框架效应,桥墩的横桥向抗力远高于纵桥向抗力,故纵桥向性能是该桥墩抗震设计的控制因素。在多遇地震作用下,桥墩-承台界面不会分离;在罕遇地震作用下,桥墩-承台界面会轻微分离,但钢绞线仍然保持弹性,震后桥墩-承台界面可以闭合,桥墩可恢复正常使用功能;在多遇地震作用下,经过公式计算的桥墩的界面分离荷载与有限元模型值吻合良好。在罕遇地震作用下,经过公式计算的桥墩承台界面极限弯矩与有限元模型值吻合良好。因此这些公式可推广至其他结构形式的预制装配式桥墩。
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