预制装配墩柱-桩基础承插节点冲切性能研究

承插连接由于具有整体性能好、施工工序简单和拼装容许误差大等优点,成为预制装配桥墩节点的有效连接方式之一。为探明桩基础承插节点的冲切失效模式及承载力计算方法,采用ABAQUS有限元软件建立预制装配墩柱-桩基础承插节点数值计算模型,通过UHPC-NC直剪试验和墩柱-桩基础轴压试验进行了数值模型校验,研究了底板、接缝和承插连接参数对预制装配墩柱-桩基础承插节点的冲切传力机制、承载能力和失效模式的影响规律,提出了预制装配墩柱-桩基础承插节点冲切承载力计算公式。数值模拟结果表明,预制装配墩柱-桩基础承插节点的传力路径沿墩柱底部到桩的顶部;峰值荷载过后,承台底部混凝土开裂失效;接缝承载力和UHPC与混凝土之间的接触面积呈正相关,承台的冲切承载力与底板高度呈正相关。此外,当承插深度与底板高度之比由0.60增大到2.08时,接缝承载力提升了80.2%,而承插连接以及底板承载力分别降低了27.7%、52.9%,承插连接参数与底板参数具有相同的变化趋势,且底板承载力对承插连接承载力的占比较大,说明底板对承插节点承载力的贡献起主导作用。通过对已有试验和数值模拟分析,将底板和接缝的贡献系数分别取为1.00和0.92,为类似预制装配墩柱-桩基础承插节点冲切承载力的计算提供了依据。