高烈度地区装配式钢筋混凝土箱型拱桥节点抗震构造设计研究

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装配式拱桥以其工艺成熟、施工方便、工期较短、外形美观、跨越能力强等优点在公路桥梁中得到了广泛的应用。节点作为结构的传力部分,尤其是装配式拱桥的连接节点,在地震中较容易出现震害。近年来地震频发,本文在总结和吸收前人研究成果的基础上,针对高烈度地区装配式钢筋混凝土箱型拱桥的连接节点及其附近区域的加固对全桥整体抗震性能的影响展开研究,旨在对装配式拱桥的抗震进行模拟,给出几种可行的节点及其附近区域的抗震加固设计方案在地震作用下的性能表现,并比较各种装配式拱桥节点及其附近区域加固对全桥抗震性能的效果。本文着眼于现阶段实际应用的装配式拱桥类型,研究的基本内容如下:(1)在讨论国内外装配式混凝土构件节点抗震的发展和现状的基础上,以云南省金沙江大桥为例,用Midas civil分析其现有连接节点的全桥力学特性。得出金沙江大桥的地震响应基本情况和力学特征。(2)用有限元软件建立实体模型,对各种装配式拱桥连接节点及其附近进行弹塑性时程分析。以得出弯矩与转角的关系曲线。(3)对各种连接节点下的全桥进行弹塑性时程分析,比较不同连接节点及其附近区域加固方案的效果,总结规律。(4)将以上连接节点及其附近区域加固的效果与现有节点进行比较,总结各种连接节点的适用情况,提出高烈度地区装配式钢筋混凝土箱型拱桥的连接节点及其附近区域的加固设计的方法。本文着重贴近实际,致力于在理论上讨论几种简明可行的节点区域加固方案的实际可行性及经济性,以供桥梁抗震加固设计、施工单位参考,也可为设计者在实际设计新桥时的确定节点处理方案中参考修正。
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