裝配式鋼-混凝土組合橋墩連接關(guān)鍵技術(shù)及抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
定 價(jià):68 元
- 作者:隋偉寧,王占飛 著
- 出版時(shí)間:2020/7/1
- ISBN:9787122362674
- 出 版 社:化學(xué)工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):U443.22
- 頁(yè)碼:178
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:32開(kāi)
本書(shū)以裝配式鋼-混凝土組合橋墩與基礎(chǔ)連接、橋墩柱之間的連接為研究對(duì)象,運(yùn)用剛性法蘭連接裝配式圓形鋼橋墩力學(xué)性能試驗(yàn)、橫梁加固螺桿連接圓形鋼橋墩的力學(xué)性能試驗(yàn)與有限元分析,對(duì)城市高架橋裝配式鋼橋墩設(shè)計(jì)及構(gòu)造、城市高架橋裝配式鋼橋墩虛擬建造技術(shù)、鋼橋梁抗震等內(nèi)容進(jìn)行了分析和討論,針對(duì)關(guān)鍵施工技術(shù),采用BIM虛擬技術(shù)手段,模擬了一座城市高架橋的建設(shè)過(guò)程,對(duì)類(lèi)似橋梁施工具有一定的指導(dǎo)作用。
本書(shū)可供從事橋梁工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)科研機(jī)構(gòu)工作者、設(shè)計(jì)工程師、施工技術(shù)人員及高校師生使用和參考。
適讀人群 :本書(shū)可供從事橋梁工程及相關(guān)專(zhuān)業(yè)科研機(jī)構(gòu)工作者、設(shè)計(jì)工程師、施工技術(shù)人員及高校師生使用和參考。
1.具有針對(duì)性和指導(dǎo)性。對(duì)裝配式鋼-混凝土組合橋墩與基礎(chǔ)連接、橋墩與柱的連接及鋼結(jié)構(gòu)橋梁抗震體系進(jìn)行針對(duì)性系統(tǒng)研究,并運(yùn)用了BIM虛擬技術(shù)手段。
2.具有先進(jìn)性。對(duì)質(zhì)量輕、抗震性能優(yōu)良的部分內(nèi)填混凝土圓形鋼橋墩進(jìn)行了系統(tǒng)的力學(xué)性能研究,建立了基于性能的抗震評(píng)價(jià)體系。
本書(shū)針對(duì)城市快速干道高架橋梁的橋墩仍采用環(huán)境污染嚴(yán)重、施工期間阻礙交通、現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)的傳統(tǒng)鋼筋混凝土橋墩或預(yù)應(yīng)力混凝土橋墩的現(xiàn)狀,提出了可采用具有節(jié)能環(huán)保的鋼及鋼-混凝土組合形式的橋墩。采用對(duì)已有成果調(diào)研、理論分析、試驗(yàn)與有限元研究相結(jié)合的方法,對(duì)鋼-混凝土組合橋墩墩身之間連接和橋墩-基礎(chǔ)連接的力學(xué)性能進(jìn)行研究,并以實(shí)際工程為背景進(jìn)行高架橋梁的抗震及連接構(gòu)造計(jì)算與設(shè)計(jì),同時(shí)利用BIM技術(shù)進(jìn)行了施工模擬,提出了橋墩各構(gòu)件安全可靠、方便施工的連接方式和抗震性能優(yōu)良的橋墩結(jié)構(gòu)形式。
本書(shū)首先通過(guò)查閱分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料得出:裝配式鋼橋墩與基礎(chǔ)連接可以采用剛性法蘭連接、橫梁加固螺桿連接以及外包混凝土的連接形式,橋墩墩身之間可以采用焊接或者螺栓連接形式。然后以剛性法蘭連接橋墩試件和橫梁加固螺桿連接橋墩試件為研究對(duì)象,通過(guò)8個(gè)無(wú)偏心橋墩試件、8個(gè)偏心橋墩試件的試驗(yàn),100多個(gè)有限元模型分析以及理論研究得出:剛性法蘭連接橋墩雖然具有良好的抗震性能,但在基礎(chǔ)與橋墩底部連接部分容易出現(xiàn)焊接裂縫、鋼板撕裂等破壞,在高烈度地區(qū)應(yīng)用需謹(jǐn)慎。該系列試驗(yàn)表明,隨著混凝土填充率的增加,試件的極限承載力和延性增加;橫梁加固螺桿連接的鋼橋墩能夠充分發(fā)揮鋼橋墩和鋼-混凝土組合橋墩的力學(xué)性能,無(wú)論無(wú)偏心橋墩還是有偏心橋墩都沒(méi)有出現(xiàn)橋墩鋼管母材被拉裂或焊縫開(kāi)裂等現(xiàn)象,隨著偏心距的增加,部分填充混凝土鋼橋墩抗震性能降低。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析給出了偏壓橋墩柱極限承載力和極限位移等抗震性能評(píng)價(jià)公式,為該類(lèi)橋墩的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ),同時(shí)表明該連接方式安全可靠,適合橋墩裝配式施工。最后通過(guò)高架橋梁橋墩的設(shè)計(jì)計(jì)算,鋼橋墩與基礎(chǔ)連接采用橫向加勁梁螺桿形式連接,墩柱之間采用高強(qiáng)螺栓連接,在7度抗震設(shè)防地區(qū)的抗震要求下,無(wú)論是圓形鋼橋墩還是矩形鋼橋墩(根部鋼管內(nèi)部填充3.5m高混凝土的鋼-混凝土組合橋墩),其抗震性能均滿(mǎn)足要求。此外,又利用虛擬建造技術(shù),更加深入地研究了該類(lèi)橋墩在建造過(guò)程中的關(guān)鍵施工工序,提出了方便、合理的施工方案。
本書(shū)由沈陽(yáng)建筑大學(xué)隋偉寧、王占飛撰寫(xiě),參與編寫(xiě)的有張強(qiáng)、馮瑾、梁偉、張?chǎng)、楊非凡。本?shū)得到了沈陽(yáng)市住房城鄉(xiāng)建設(shè)局項(xiàng)目(SIW2018011)的大力支持,在此表示感謝。
由于筆者水平有限,本書(shū)中難免存在不妥之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
著者
2020年2月
第1章緒論1
1.1本書(shū)的背景和課題研究目的1
1.2國(guó)內(nèi)外工程應(yīng)用現(xiàn)狀3
1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀4
1.4本書(shū)研究的內(nèi)容6
第2章鋼橋墩與基礎(chǔ)的連接構(gòu)造9
2.1概述9
2.2全焊連接11
2.3栓焊混合連接13
2.4圓形柱法蘭螺栓連接13
2.5方形柱法蘭螺栓連接16
2.6橫梁加固螺桿連接18
2.7橋墩與基礎(chǔ)外包混凝土連接19
2.8本章小結(jié)19
第3章剛性法蘭連接裝配式圓形鋼橋墩力學(xué)性能試驗(yàn)研究21
3.1剛性法蘭連接鋼橋墩柱試驗(yàn)概述21
3.1.1試件設(shè)計(jì)21
3.1.2試件制作22
3.1.3材質(zhì)試驗(yàn)22
3.2試驗(yàn)與監(jiān)測(cè)23
3.2.1加載制度與裝置23
3.2.2位移監(jiān)測(cè)與應(yīng)變監(jiān)測(cè)25
3.3試驗(yàn)結(jié)果25
3.3.1試驗(yàn)現(xiàn)象與分析25
3.3.2水平力-水平位移試驗(yàn)結(jié)果27
3.4本章小結(jié)33
第4章橫梁加固螺桿連接圓形鋼橋墩的力學(xué)性能試驗(yàn)與有限元分析35
4.1無(wú)偏心受壓部分填充混凝土圓形鋼橋墩試驗(yàn)及有限元分析35
4.1.1試件設(shè)計(jì)35
4.1.2試件制作38
4.1.3材質(zhì)試驗(yàn)39
4.1.4試驗(yàn)與監(jiān)測(cè)39
4.1.5有限元分析模型42
4.1.6試驗(yàn)與有限元結(jié)果43
4.1.7圓形鋼橋墩混凝土填充高度的確定49
4.2偏心部分填充混凝土圓形鋼橋墩面內(nèi)水平荷載作用下力學(xué)性能58
4.2.1建立有限元分析模型58
4.2.2有限元結(jié)果61
4.3偏心部分填充混凝土圓形鋼橋墩面外水平荷載作用下力學(xué)性能68
4.3.1有限元分析模型68
4.3.2有限元分析模型的設(shè)置及驗(yàn)證71
4.3.3有限元結(jié)果77
4.4高架橋中鋼及鋼-混凝土組合橋墩抗震性能分析及安全評(píng)價(jià)81
4.4.1工程概況81
4.4.2高架橋有限元分析模型82
4.4.3邊界條件及地震動(dòng)輸入87
4.4.4有限元結(jié)果88
4.5本章小結(jié)94
第5章城市高架橋裝配式鋼橋墩設(shè)計(jì)及構(gòu)造96
5.1橋墩設(shè)計(jì)的基本條件96
5.1.1橋墩設(shè)計(jì)的依據(jù)及參考資料96
5.1.2荷載及荷載組合97
5.2高架橋及鋼橋墩的基本構(gòu)造及設(shè)計(jì)98
5.2.1高架橋上部結(jié)構(gòu)基本概況98
5.2.2圓形鋼橋墩的基本構(gòu)造及設(shè)計(jì)98
5.2.3箱型鋼橋墩的基本構(gòu)造及設(shè)計(jì)110
5.2.4框架鋼橋墩的基本構(gòu)造及設(shè)計(jì)119
5.3橋墩與基礎(chǔ)的橫梁加固螺桿連接構(gòu)造及設(shè)計(jì)124
5.3.1圓形鋼橋墩與基礎(chǔ)的構(gòu)造及設(shè)計(jì)124
5.3.2箱型鋼橋墩與基礎(chǔ)的構(gòu)造及設(shè)計(jì)127
5.3.3框架鋼橋墩與基礎(chǔ)的構(gòu)造及設(shè)計(jì)131
5.4橋墩柱螺栓連接計(jì)算及構(gòu)造132
5.4.1圓形鋼橋墩柱螺栓連接計(jì)算及構(gòu)造132
5.4.2箱型鋼橋墩柱螺栓連接計(jì)算及構(gòu)造132
5.4.3框架鋼橋墩柱螺栓連接計(jì)算及構(gòu)造136
5.5本章小結(jié)137
第6章城市高架橋裝配式鋼橋墩虛擬建造技術(shù)138
6.1高架橋基本概況138
6.1.1工字型鋼板梁高架橋基本概況138
6.1.2箱型鋼梁高架橋基本概況140
6.1.3人行鋼橋基本概況142
6.2基于BIM的城市高架橋模型的建立144
6.2.1工字型鋼板梁高架橋模型的建立144
6.2.2箱型鋼梁高架橋模型的建立156
6.2.3人行鋼橋的模型的建立161
6.3裝配式橋墩的虛擬建造164
6.3.1施工方案的設(shè)計(jì)與優(yōu)化165
6.3.2施工過(guò)程模擬實(shí)現(xiàn)166
6.3.3施工過(guò)程模擬成果168
6.4本章小結(jié)174
部分參考文獻(xiàn)175