【《預拼橋墩抗震性能國內外探析與應用現狀文獻綜述》4100字】

PAGEPAGEVI預拼橋墩抗震性能國內外研究與應用現狀文獻綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u25275預拼橋墩抗震性能國內外研究與應用現狀文獻綜述 1201041.1.1國外研究與應用 1287671.1.2國內研究與應用 216594參考文獻 5國外研究與應用大約60年前，灌漿套筒這一技術便已問世[6]，并應用于當時正在建設的阿拉莫阿那旅館中，初步驗證了這一連接技術在裝配式建筑中的可靠性。為此他還向美國專利局申請了這一技術的發明專利。70年代，套筒連接技術也開始在日本出現并逐漸發展起來，并且日本將最早的一批套筒大量投入到工程應用中，有效應對了日本兩次大地震[7-8]。為探究該項技術在預制橋墩中的應用價值，近年來，國外學者針對套筒連接技術以及預制橋墩展開了一系列相關研究。Zhou等[9]對套筒連接件進行了單向拉伸試驗，研究套筒尺寸和鋼筋的錨固長度對鋼筋與灌漿料之間滑動性能的影響；Yao等[10]提出了一種灌漿質量控制模型，可用于收集質量數據，包括灌漿密實度和預制均勻層套筒內部的機械性能。結果表明該方法對于提升灌漿質量檢測的正確性有一定幫助；Xue等[11]對注漿材料在高溫下的性能情況進行了試驗研究，提出了簡單的計算方法來預估高溫下注漿材料的熱性能、強度。實驗結果表明，當溫度升高時，注漿材料的導熱系數和抗壓強度與溫度成反比，熱容和熱應變則與溫度成正比。Gu等[12]研究了注漿材料的表面剛度與其整體抗壓強度之間的內在聯系。創造性地利用了平頭橡膠塞對灌漿材料進行堵塞，并建立了PVC管中灌漿材料表面硬度與抗壓強度的關系曲線。結果表明，通過抗壓試驗得到的抗壓強度實際值與根據表面硬度和強度曲線計算得到的灌漿材料抗壓強度轉換值之間的相對誤差較小；Kim等[13]提出了一種新的預制節段柱，并對其循環性能進行了研究，試驗結果表明，該柱的耗能能力良好；Shim等[14]對預應力筋粘結和連續軟筋預制橋墩進行了試驗研究，結果表明連續縱向配筋對預制墩的抗震性能有很大的提高作用，預制柱在8%位移水平下的預應力表現穩定，且預應力的大小是一個必要的設計考慮，能夠顯著提高預制橋墩的穩定性。Yang和Okumus[15]使用超高性能混凝土來消除預制橋墩在中等到高等地震活動作用下的損傷后張預應力，采用大尺寸構件試驗來評估橋墩試件的損傷。試件承受準靜態循環橫向加載，超高性能混凝土的使用導致最小的破壞位移遠大于地震需求。對比不同試件的滯回響應后發現，在允許剪切滑移的情況下，強度、剛度和能量耗散對剪切滑移的影響大于對材料類型的影響。在無剪切滑移試驗中，采用了超高性能混凝土的試件具有較高的強度和剛度；Zhang和Zhai[16]通過將現有的提高橋墩抗震性能的主要措施進行了總結分類，并分析了各種方法的優劣，最后指出還有待深入研究的主要問題；Chen等[17]對高墩的高階振型對樁基抗震性能的影響進行了研究，提出了采用等效自由度系統和多自由度系統兩種方案，并采用將多種分析方法相結合的方式對高墩在高階模態下對樁基的影響進行了研究。結果表明，墩柱高階的模態如果被忽略，則樁基的抗震要求會被低估。國內研究與應用我國在1960年左右開始對預制橋梁上部結構拼裝技術進行研究，至今已有大約60年的歷史，目前施工工藝已經初步發展成熟，可實現在工程實際中大量采用空心板梁、T形梁、小箱梁、預制橋面板等[18]。我國對預制拼裝技術在橋梁下部結構的研究起步較晚，到1990年前后才開始預拼橋墩的研究并陸續應用到工程實際中，隨后節段拼裝技術在上海、杭州，臺灣、北京等都多地得到了廣泛的應用[19]。王志強等[20]對節段拼裝橋墩的研究進展進行了總結，指出了目前研究存在的不足以及后續開展研究的方向，得出了開展預制橋梁抗震性能的研究是需要盡快解決的工程實際問題的結論。并以灌漿套筒連接的預制拼裝橋墩試件為研究對象，對其進行抗剪性能及相關試驗研究，分析了試件的荷載-位移響應、受力損傷過程及破壞模式，同時探討了是否設置剪力鍵及無黏結預應力筋對預拼橋墩抗剪性能的影響。結果表明，這種橋墩的破壞主要為彎剪破壞，其抗剪能力與現澆試件的抗剪性能非常相似。張臻[21]根據高層建筑中的預制柱的特點，設計了幾組預制拼裝柱的進行擬靜力試驗，分析比較軸壓比和灌漿料強度對預制柱抗震性能的影響，并通過有限元軟件進行建模分析，明確了延性系數與構件軸壓比以及灌漿料強度之間的關系。明揚[22]為了探究節段拼裝橋墩的抗震性能，通過設置無粘結干接縫，并采用后張預應力進行連接，以墩柱的變形情況和延性、極限承載力等為研究參數，對構件的性能進行綜合分析，并運用ANSYS軟件進行數值模擬，建立相應的有限元模型將模擬結果和試驗結果進行對比分析，提出了三種增強預拼橋墩耗能能力的方法。陳亞莉[23]以江北高速公路東延線項目中墩高15m、跨徑4×30m典型的連續梁橋為算例，考慮橋墩在使用過程可能承受的各種荷載，并運用邁達斯軟件建立該橋梁的的有限元模型，計算出橋墩承受不同荷載時的內力分布規律，提出了對橋梁的整體穩定性影響較大的最不利荷載組合，并將現有的幾種優化設計方法進行對比分析，明確了各優化措施對橋墩的受力性能方面的影響規律。并在文中總結出：橋墩連接部位處的局部應力會因為材料強度的提高而略有增強，且墩底的受力最不利。高聰[24]設計制作了2個混凝土節段預制拼裝橋墩，將整個柱身均勻劃分為幾個節段并對其進行靜載試驗，且進行數值模擬，將模擬結果與試驗數據進行對比，討論構件在破壞過程中的受力情況，最后根據試驗結果改進預制橋墩的構造。試驗中出現的破壞現象表明節段預制拼裝墩的破壞與整體現澆墩的差異并不大，結構整體的破壞都是始于接縫層附近。劉少乾[25]設計了兩組節段拼裝混凝土橋墩，每個橋墩試件平均分成4個節段，采用自密實混凝土進行澆筑，預應力筋進行連接，最后進行擬靜力試驗，同時利用OPENSEES軟件進行模擬。結果表明試件的破壞形式均為典型的彎曲破壞，且第一節段接縫處混凝土最早達到其極限壓應變，總是最先破壞，破壞時箍筋和縱筋均未達到極限強度，試驗結果還表明，橋墩的損傷是造成預應力損失的主要因素之一。余文茂[26]設計了9個圓形混凝土柱，其中3個為整體現澆試件，其余為預制柱試件，采用高強混凝土澆筑，并用ABAQUS軟件進行數值模擬，對配筋率和軸壓比等參數對試件抗震性能的影響進行研究。最后還對預制柱的承載力進行計算，結果表明，軸壓比較小時，計算結果與數值模擬和試驗結果較為吻合，但軸壓比較大時差異較大。陸斌等[27]對東海大橋節段預制墩柱施工過程進行了介紹，總結出實際建設時節段預制橋墩最主要的三個問題是墩柱節段的吊裝、吊裝過程中的精度控制以及接頭處拼接縫的質量控制。盧永成等[28]對上海長江大橋整體的結構設計和施工過程、預制方案以及拼裝過程中的連接方案進行了總結，指出墩柱節段間以及墩柱與承臺節段間的接縫采用現澆混凝土是最理想的處理辦法。安宏科和程建紅[29]根據固霸特大橋的施工資料，從套筒、鋼筋、模板、墩柱安裝及混凝土澆筑等方面進行介紹，總結了鋼筋綁扎和套筒安裝、注漿、接縫處理等流程，并將需要解決的關鍵技術問題進行了羅列總結。樊澤等[30]為了研究套筒在墩底的連接位置對橋墩抗震性能的影響，利用ABAQUS軟件分別對套筒預埋于橋墩和基礎這兩種位置進行建模分析，并設置整體現澆試件為對照組。結果表明，兩種套筒連接位置的預制墩與現澆橋墩的抗震性能基本相當。鄭清林[31]為了進一步對套筒的灌漿缺陷進行研究，制作了70個套筒灌漿缺陷連接件、2個裝配式混凝土梁和5個預制混凝土柱進行研究，并對X射線檢測灌漿缺陷的方法進行了探索。吳玉龍等[32]對用于檢測半灌漿套筒內部鋼筋錨固長度的內窺檢測法進行了分析論述，該技術可實現對套筒內連接鋼筋錨固長度的測量。陳春暉等[33]對采用套筒連接的預制柱進行了多種試驗研究，并研發出了一種平行試件。結果表明套筒接頭力學性能可滿足要求。郭慶杰[34]研究了對采用灌漿套筒連接的裝配式橋墩的靜力行為，設計制作了9個灌漿飽滿的全灌漿套筒試件和9個有灌漿缺陷的全灌漿套筒試件進行力學性能研究，并借助有限元軟件對此類橋墩進分析，模擬了橋墩推覆的全過程。總結了套筒表面應變的分布和伸展的規律、鋼筋應變的規律和鋼筋滑移量的規律。劉陽[35]根據廣東省的一座裝配式橋墩的尺寸，按1:4的縮尺比例制作了三組試件，分別是2個整體現澆試件和4個采用套筒連接的橋墩試件，并對三組試件分別進行擬靜力試驗以及單向加載試驗。同時還采用ABAQUS軟件對上述3組橋墩進行數值模擬。結果表明，橋墩試件的破壞主要發生在墩柱與承臺連接處，且破壞時與套筒相連的鋼筋達到屈服強度，但套筒尚未屈服，可見采用套筒連接的橋墩也能和現澆橋墩一樣保證結構整體受力。參考文獻仉振鍇.綠色裝配式建筑產業發展分析[J].中國建筑金屬結構,2021(1):18-19.王文東.軸力水平對套筒漿錨連接柱的抗震性能影響研究[D].重慶大學,2016.古棟列.裝配式建筑產業化發展面臨的困境分析及對策探討[J].綠色環保建材,2021(1):149-150.呂飛.裝配式結構節點半灌漿套筒連接性能試驗與分析[D].安徽理工大學,2018.李志遠,陳歡歡.灌漿套筒在混凝土預制構件中的應用[J].建筑機械化,2019,40(10):54-56.AYee.NewPrecastPrestressedSystemSavesMoneyInHawaiiHotel[J].PCIJournal.1973,18(3):10-13.SOliva,LLazzeretti.Adaptation,adaptabilityandresilience:therecoveryofKobeaftertheGreatHanshinEarthquakeof1995[J].Routledge,2017,25(1):67-87.IKim,T‐KHong.AzimuthalSeismicAnisotropyintheUpperCrustoftheJapaneseIslandsInducedbythe2011Tohoku‐OkiMegathrustEarthquake[J].GeophysicalResearchLetters,2018:12793-12803.YHZhou,Y-COu,GCLee.Bond-slipresponsesofstainlessreinforcingbarsingroutedducts[J].EngineeringStructures,2017,141:651-665.FYYao,YBJi,WJTong,etal.Sensingtechnologybasedqualitycontrolandwarningsystemsforsleevegroutingofprefabricatedbuildings[J].AutomationinConstruction,2021,123:15-19.CCXue,CXSu,MYu.ExperimentalStudyontheThermal-MechanicalPropertiesandDegradationofSleeveGroutingMaterialatElevatedTemperatures[J].JournalofMaterialsinCivilEngineering,2021,33(2):25-32.SGu,YQWu,XDWang.Nondestructivetestingofstrengthofsleevegroutingmaterialinprefabricatedstructurebasedonsurfacehardnessmethod[J].ConstructionandBuildingMaterials,2020,263:18-24.DHKim,DYMoon,MKKim.Experimentaltestandseismicperformanceofpartialprecastconcretesegmentalbridgecolumnwithcast-in-placebase[J].EngineeringStructures,2015,100:178-188.CShim,SYLee,SPark.Experimentsonprefabricatedsegmentalbridgepierswithcontinuouslongitudinalreinfo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