学科专业：桥梁与隧道工程
授予学位：工学硕士
学位授予单位：同济大学土木工程学院
学位年度： 2009年
桥梁节段施工技术是当今桥梁工程的主要发展趋势，已有的相关研究和应用主要集中在上部结构，对于下部结构的实际应用国外走在前列，我国相对落后。由于节段拼装施工技术可以缩短工期、交通干扰小、环境影响小、预制构件质量有保障等方面的优点，该技术逐渐得到推广和应用。但是节段拼装桥墩的抗震性能究竟如何，目前缺乏系统的研究，己成为困扰桥梁设计工程师和业主的技术难题。鉴于上述原因，本文结合国内外相关研究现状，通过拟静力试验研究方法，进行了10个大比例尺试件的拟静力试验。本文的主要研究工作如下：
(1)10个大比例尺试件中的6个为预制节段拼装空心混凝土桥墩，设计比较的主要参数为现浇式、承插式以及节段式三种不同的连接构造，有无预应力筋，预应力筋有无粘结，预应力筋的布置位置，是否采用纤维混凝土。另外，作为前期已经完成的实心试件试验的补充，进行了4个预制节段拼装实心混凝土桥墩在高轴压比、混合预应力筋布置、增加简易钢阻尼器、碳纤维布约束等研究参数状况下的拟静力试验。比较分析了各个试件的破坏形态、易损部位、
荷载位移滞回曲线、残余位移、曲率分布、耗能能力、粘滞阻尼比等，比较了普通钢筋混凝土桥墩、预应力混凝土桥墩和节段拼装桥墩之间拟静力行为的异同。
(2)采用纤维模型分析方法对各个试件进行了数值模拟。纤维模型建模时，可以对接缝，有粘结和无粘结预应力筋进行较好的模拟，而对于墩底采用碳纤维布约束或纤维混凝土的试件目前尚没有合理的分析模型，本文在参考已有相关文献基础上，尝试通过指定混凝土本构模型中的相关参数来对碳纤维布、纤维混凝土的约束效果和力学特性给予模拟考虑。进而比较了纤维模型分析结果与试验结果的异同。随后针对纵筋配筋率、预应力筋有无粘结、预应力筋配筋率、初预应力大小、预应力筋布置位置、混合预应力筋布置、恒载轴压比和墩柱节段数目等若干因素进行参数分析。