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独柱墩桥梁具有视觉通透、造型美观、节约占地突出[1]等优点,被大量应用在城市道路及高速公路的建设中,在土地日益紧张的城市,独柱墩桥梁所占的比例越来越高。但同时,独柱墩桥梁也容易发生多种类型的破坏,如偏载作用下箱梁发生倾覆;超载作用下发生坍塌;有盖梁的结构在悬臂根部发生盖梁破坏;尤其是独柱墩极易在强震作用下发生破坏,导致上部落梁及桥梁倒塌,阻断灾后救援物资的运输,从而加剧地震灾害。到目前为止,在抗震领域对单个墩柱抗震性能的研究较多,而对独柱墩桥梁的抗震性能研究还较少。在地震作用下对独柱墩桥梁所处的状态进行评估,当强震下不满足性能要求时采用适当的方法进行加固,改善其抗震性能,对促进社会生产,保障交通生命线安全,节约预算支出有重要的意义。本文所做的主要工作是:(1)以某城市三环立交桥系统中全部为独柱墩的一联匝道桥为研究背景,应用有限元软件OpenSees,选取合理的结构单元类型、材料本构关系、纤维截面及其他参数建立全桥整体模型。(2)选取合适的地震波,分别确定各墩柱最不利激励方向,对全桥进行动态时程分析,应用单参数破坏准则和基于变形和能量的双参数破坏准则进行评估独柱墩桥梁所处的状态,并比较两种判断准则判断的结果。(3)当地震峰值加速度较大,结构超过极限状态时,采用碳纤维(CFRP)布对桥墩进行加固,讨论并选取合适的材料本构关系重新建立加固后的有限元模型,判断桥墩所处的状态,并与加固前进行比较。结果表明CFRP布可以很好的起到加固效果,墩顶位移与极限位移比明显下降,损伤指数也有所降低。(4)本文又对CFRP布的加固效果作了进一步的研究。探究不同的CFRP加固厚度以及加固形式对加固效果的影响。对原模型分别缠绕2、5、8层的CFRP布,研究不同加固层数对加固效果的影响;在CFRP使用量相同的条件下分别建立条带式包裹与整体包裹模型,比较不同加固形式及不同条带间距对加固效果的影响。对文中所得结论进行总结,对CFRP加固混凝土墩柱发展方向进行展望。