跨海大桥半装配式组合桥墩设计及抗震性能试验

来源：中国血液净化杂志2023年第9期北京时间：

作者：林上顺, 林永捷, 夏樟华, 何乐, 赵锦冰

单位：1. 福建理工大学 福建省土木工程新技术与信息化重点实验室, 福建 福州 350118;2. 福州大学 土木工程学院, 福建 福州 350108;3. 皓耀时代(福建)集团有限公司, 福建 福州 350108"],"fundList_en":["Natural Science Foundation of Fujian Province of China (2020J1477)； Fujian Province Transportation Science and Technology Program (202024)

摘要：为研究采用外包超高性能混凝土(UHPC)的钢管(ST)作为免拆模板,内浇普通混凝土(NC)的组合桥墩的抗震性能,以罗屿大桥为工程背景,开展了UHPC-ST-NC组合桥墩结构设计,并制作了3个不同设计参数的组合桥墩(编号URST-1、UHST-1、UHST-2)和1个整体现浇钢筋混凝土(RC)桥墩(编号ZT-1)。通过开展桥墩试件的拟静力试验,分析各试件的破坏模式,对比各试件的滞回曲线、骨架曲线、延性性能、耗能能力、刚度退化等性能指标,并采用Abaqus有限元软件分析UHPC径厚比和钢管径厚比参数对组合桥墩的抗震性能的影响。结果表明:采用UHPC-ST模板取代钢模板的设计方案,不仅能提高桥墩的耐腐蚀能力和耐冲刷能力,并且节省了拆模的时间,提高了施工效率;UHPC-ST-NC组合桥墩在地震作用下的破坏模式与整体现浇桥墩类似,均为压弯破坏,但其破坏程度明显轻于整体现浇桥墩;与ZT-1试件相比,URST-1、UHST-1、UHST-2试件的峰值荷载分别提升了56.9%、68.0%、69.6%,水平承载能力更高;峰值位移也分别提升了11.8%、24.2%、68.0%,残余位移更小,耗能能力更强;带有构造箍筋的UHPC-ST-NC组合桥墩的延性系数、极限位移、耗能能力均高于无构造箍筋的UHPC-ST-NC组合桥墩;根据有限元参数分析结果,建议UHPC-ST-NC组合桥墩截面UHPC径厚比取0.2~0.3,钢管径厚比取0.01~0.015。试验结果表明,UHPC-ST-NC组合桥墩的抗震性能优于整体现浇桥墩,在钢管外侧焊接水平环向箍筋能提高桥墩的抗震性能。

关键词：桥梁工程,组合桥墩,拟静力试验,抗震性能,超高性能混凝土

基金资助：福建省自然科学基金项目(2020J1477)；福建省交通科技计划项目(202024)