外包钢套管预制拼装榫头承插式桥墩力学性能研究

为了优化采用UHPC(超高性能混凝土)连接的榫头承插式桥墩的力学性能,提高其承载力和抗侧力性能并减轻地震损伤,本研究提出了一种外包钢套管的榫头承插式桥墩结构。采用有限元软件分别建立整体现浇桥墩、榫头承插式桥墩和局部外包钢套管榫头承插式桥墩的模型,计算分析其竖向荷载、水平荷载、水平荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、水平等效刚度、残余位移、能量耗散等力学性能,对比钢套管优化前后榫头承插式桥墩与现浇桥墩的性能差异。结果表明:外包钢套管榫头承插式桥墩的竖向承载力和水平承载力大于现浇桥墩;在承受水平和竖向荷载时,钢套管有效地减轻了外包段墩柱的受压破坏、受拉破坏和塑性损伤;在水平往复荷载作用下,外包钢套管榫头承插式桥墩表现出良好的抗侧力性能,其滞回性能和水平等效刚度优于现浇桥墩,耗能性能与现浇桥墩基本等同,自复位能力和延性略小于现浇桥墩。

外置可更换软钢装配式桥墩力学性能研究

为了提高装配式桥墩承载力、减轻地震损伤,达到震后快速修复使用功能的目的,提出一种榫头承插式桥墩结构优化方法——外置可更换耗能软钢。分别建立现浇桥墩和外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩非线性有限元模型,通过数值分析对比两种桥墩力学性能的差异。结果表明:外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩的竖向承载力大于现浇桥墩;相较现浇桥墩,耗能软钢榫头承插式桥墩水平极限位移更大且承载力达到峰值后下降速度较慢;外置可更换耗能软钢的榫头承插式桥墩的滞回性能、水平等效刚度、延性、残余位移和耗能能力与整体现浇桥墩基本一致。