装配式钢-混凝土组合桥墩连接关键技术及抗震结构设计

第1章绪论1 1.1本书的背景和课题研究目的1 1.2国内外工程应用现状3 1.3国内外研究现状4 1.4本书研究的内容6 第2章钢桥墩与基础的连接构造9 2.1概述9 2.2全焊连接11 2.3栓焊混合连接13 2.4圆形柱法兰螺栓连接13 2.5方形柱法兰螺栓连接16 2.6横梁加固螺杆连接18 2.7桥墩与基础外包混凝土连接19 2.8本章小结19 第3章刚性法兰连接装配式圆形钢桥墩力学性能试验研究21 3.1刚性法兰连接钢桥墩柱试验概述21 3.1.1试件设计21 3.1.2试件制作22 3.1.3材质试验22 3.2试验与监测23 3.2.1加载制度与装置23 3.2.2位移监测与应变监测25 3.3试验结果25 3.3.1试验现象与分析25 3.3.2水平力-水平位移试验结果27 3.4本章小结33 第4章横梁加固螺杆连接圆形钢桥墩的力学性能试验与有限元分析35 4.1无偏心受压部分填充混凝土圆形钢桥墩试验及有限元分析35 4.1.1试件设计35 4.1.2试件制作38 4.1.3材质试验39 4.1.4试验与监测39 4.1.5有限元分析模型42 4.1.6试验与有限元结果43 4.1.7圆形钢桥墩混凝土填充高度的确定49 4.2偏心部分填充混凝土圆形钢桥墩面内水平荷载作用下力学性能58 4.2.1建立有限元分析模型58 4.2.2有限元结果61 4.3偏心部分填充混凝土圆形钢桥墩面外水平荷载作用下力学性能68 4.3.1有限元分析模型68 4.3.2有限元分析模型的设置及验证71 4.3.3有限元结果77 4.4高架桥中钢及钢-混凝土组合桥墩抗震性能分析及安全评价81 4.4.1工程概况81 4.4.2高架桥有限元分析模型82 4.4.3边界条件及地震动输入87 4.4.4有限元结果88 4.5本章小结94 第5章城市高架桥装配式钢桥墩设计及构造96 5.1桥墩设计的基本条件96 5.1.1桥墩设计的依据及参考资料96 5.1.2荷载及荷载组合97 5.2高架桥及钢桥墩的基本构造及设计98 5.2.1高架桥上部结构基本概况98 5.2.2圆形钢桥墩的基本构造及设计98 5.2.3箱型钢桥墩的基本构造及设计110 5.2.4框架钢桥墩的基本构造及设计119 5.3桥墩与基础的横梁加固螺杆连接构造及设计124 5.3.1圆形钢桥墩与基础的构造及设计124 5.3.2箱型钢桥墩与基础的构造及设计127 5.3.3框架钢桥墩与基础的构造及设计131 5.4桥墩柱螺栓连接计算及构造132 5.4.1圆形钢桥墩柱螺栓连接计算及构造132 5.4.2箱型钢桥墩柱螺栓连接计算及构造132 5.4.3框架钢桥墩柱螺栓连接计算及构造136 5.5本章小结137 第6章城市高架桥装配式钢桥墩虚拟建造技术138 6.1高架桥基本概况138 6.1.1工字型钢板梁高架桥基本概况138 6.1.2箱型钢梁高架桥基本概况140 6.1.3人行钢桥基本概况142 6.2基于BIM的城市高架桥模型的建立144 6.2.1工字型钢板梁高架桥模型的建立144 6.2.2箱型钢梁高架桥模型的建立156 6.2.3人行钢桥的模型的建立161 6.3装配式桥墩的虚拟建造164 6.3.1施工方案的设计与优化165 6.3.2施工过程模拟实现166 6.3.3施工过程模拟成果168 6.4本章小结174 部分参考文献175