部分装配式桥墩抗震设计参数分析

为了推广预制装配式桥墩在中高烈度地震区的应用,提出了一种由墩底现浇段与墩身预制段组成,无粘结预应力筋连接的部分装配式桥墩。建立了能够准确模拟该类桥墩接缝受力特点的纤维单元模型并进行了拟静力滞回试验,通过试验结果验证了模型的准确性。然后利用纤维单元模型设计了2组对比试验,研究分析了部分装配式桥墩现浇段长度和配筋率2个设计参数对桥墩抗震性能的影响。研究表明:部分装配式桥墩的水平极限荷载、残余位移和耗能能力随着现浇段长度的增大而增大。随着纵向配筋率的增加,桥墩的水平极限荷载逐渐增加,同时残余位移和耗能能力减小,当配筋率达到1.48%时,水平极限荷载增大到一个阈值趋于稳定,同时残余位移和耗能能力也趋于稳定。

基于试验验证的部分装配式桥墩抗震性能分析

部分装配式桥墩是采用现浇墩底与后张预应力相组合的一种新型装配式桥墩。为研究该新型装配式桥墩的抗震性能,进行了部分装配式桥墩及全装配式桥墩拟得静力加载试验研究。结合拟静力试验加载试验结果,采用Abaqus混凝土塑性损伤本构模型建立了试验桥墩的三维精细化分析模型。通过对比试验-模拟损伤分布及滞回曲线,验证了分析模型的准确性。依据已建立的三维精细化分析模型,进行了部分装配式桥墩拟静力加载试验过程分析,对其主筋、箍筋加载过程应力分布状态、无黏结预应力内力增长模式及部分装配式桥墩变形模式进行了精细化分析。试验及分析结果表明:由于预应力配筋率较低,接缝处受压破坏为该类桥墩的主要破坏形式;在部分装配式桥墩的水平往复荷载作用下,无黏结预应力钢束始终处于弹性状态,未达到屈服状态,其内力增长与加载位移呈线性关系,桥墩具有较好的自复位能力;部分装配式桥墩在水平往复荷载作用下,墩底现浇段主筋应力较大,而墩身预制段主筋应力较小。因此在设计部分装配式桥墩时,现浇墩底应按照延性准则来设计,预制段墩身整体应力水平偏低,可适当降低配筋率。