【摘 要】
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缓粘结预应力是一种介于有粘结预应力与无粘结预应力之间的新技术,具有无粘结预应力的施工工艺,又具有有粘结预应力的传力机制。长期以来,国内外学者对缓粘结预应力技术的理论研究做了大量工作,但都局限于小型试件或者预应力混凝土梁的试验研究及理论分析。为了进一步将缓粘结预应力技术推广到混凝土桥墩,改善桥墩施工工艺和力学性能,本文以沈阳市某实际工程中异型双柱式预应力混凝土桥墩为研究对象,创建桥墩有限元模型,并通
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缓粘结预应力是一种介于有粘结预应力与无粘结预应力之间的新技术,具有无粘结预应力的施工工艺,又具有有粘结预应力的传力机制。长期以来,国内外学者对缓粘结预应力技术的理论研究做了大量工作,但都局限于小型试件或者预应力混凝土梁的试验研究及理论分析。为了进一步将缓粘结预应力技术推广到混凝土桥墩,改善桥墩施工工艺和力学性能,本文以沈阳市某实际工程中异型双柱式预应力混凝土桥墩为研究对象,创建桥墩有限元模型,并通过与有粘结预应力混凝土桥墩的力学性能进行对比,分析了缓粘结预应力混凝土桥墩的力学性能以及其在不同固化度下的变化规律。本文主要研究成果如下:（1）为了验证有限元分析方法的合理性,建立已试验的缓粘结预应力混凝土梁有限元模型,将分析结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型中单元类型的选择、材料本构关系、接触设置以及边界条件的有效性。然后采用同样的建模方法,建立了有粘结预应力混凝土桥墩和缓粘结预应力混凝土桥墩有限元模型。（2）基于五组不同长细比有粘结预应力混凝土桥墩的力-位移曲线和应力分布图,总结了有粘结预应力混凝土桥墩在竖向荷载下混凝土、普通钢筋、预应力筋的受力情况和变化规律;并在轴压、大偏心和小偏心多种荷载组合下,通过选取多组N-M力学组合的最大承载力和最大弯矩,获得了五组桥墩的Nu-M u曲线,探明了有粘结预应力混凝土桥墩在各种受力状况下的力学性能。（3）对比分析缓粘结与有粘结预应力混凝土桥墩的力学性能,得出了桥墩在位移变形量相同时,缓粘结预应力混凝土桥墩的承载力略高于有粘结预应力混凝土桥墩的承载力的结论;进一步对比分析五种长细比缓粘结桥墩与有粘结桥墩的极限承载力,结果表明五种长细比桥墩的极限承载力差值百分比均在0.25%以内,在承载力方面,缓粘结预应力混凝土桥墩可以达到有粘结预应力混凝土桥墩的水平,甚至优于有粘结预应力混凝土桥墩。（4）最后分析研究了固化度和损伤因子对缓粘结预应力混凝土桥墩承载能力的影响。从固化度方面分析,缓粘结预应力混凝土桥墩随着固化度的增加,其承载能力整体上升,极限荷载增幅最为明显。从混凝土材料的损伤因子方面分析,无损伤因子桥墩的承载力高于有损伤因子桥墩的承载力,随着竖向荷载的增加,桥墩的变形量增大,损伤因子对桥墩承载力的影响也在逐渐增大;不同长细比的缓粘结桥墩极限荷载差值百分比最大为38.99%,最小为13.35%。
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