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摘要
为了解决法兰连接在混凝土墩柱中应用时面临的连接方式难实现、受力机理不明确及抗震性能不清晰等问题，提出一种基于法兰连接的离心式中空钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)节段桥墩柱-柱节点拼装方案，从而进一步完善桥梁下部结构预制装配技术。依托于监利至江陵高速公路洪湖一号特大桥工程，设计制作了一个高度为5.6 m的1∶1足尺模型墩柱试件，并开展了拟静力试验和数值模拟分析以研究其抗震性能和破坏模式。基于屈服线理论和T形连接节点模型，分析了法兰端板和螺栓受力机理，建立了法兰连接节点的抗弯能力计算模型。结果表明，将法兰节点设置在最不利受力位置即墩柱底部塑性铰区时，基于法兰连接的离心式中空RC节段桥墩在弹性阶段的力学性能仍接近传统现浇墩柱，且满足低烈度区实际工程中的抗震设计要求。但桥墩屈服后在连接节点处发生破坏，说明其耗能能力具有一定的局限性，因此对于中高烈度区应用需开展进一步的研究。所建立的节点受力模型合理地解释了节点破坏的原因，并据此推出了一套该法兰连接节点端板厚度和钢筋直径的设计流程，为未来在中高烈度区应用提供设计建议。
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