剪跨比对钢管混凝土组合桥墩抗震性能影响试验研究

钢管混凝土组合桥墩是一种以圆钢管为钢骨的新型钢-混凝土组合桥墩,具有良好的应用前景.通过3个组合桥墩试件的拟静力试验,研究了钢管混凝土组合桥墩的抗震性能和抗剪强度,分析了剪跨比对组合桥墩破坏形态、位移延性、刚度退化、滞回耗能和残余位移的影响.试验结果表明:剪跨比是决定组合桥墩破坏形态的关键因素,3个不同剪跨比的组合桥墩试件发生的破坏模式有剪切斜压破坏、弯剪破坏和弯曲破坏3类;3个组合桥墩试件的滞回曲线均比较饱满、稳定,无明显的捏缩、滑移现象;随着剪跨比的增大,试件的变形能力和耗能特性得到改善,刚度退化减慢,残余位移减小;不同剪跨比的组合桥墩试件均具有良好的变形能力,满足工程实践对位移延性系数和极限位移角的要求;对组合桥墩的抗剪强度计算公式进行了有益探讨,研究成果可为组合桥墩的抗震设计提供参考.

影响钢管混凝土组合桥墩抗震性能的结构参数

为了研究钢管混凝土(CFST)组合桥墩的抗震性能,对5个桥墩试件进行低周反复加载试验,研究轴压比、配箍率、纵筋率和剪跨比对试件骨架曲线、承载能力、位移延性、刚度退化和耗能能力的影响.建立有限元模型模拟钢管混凝土组合桥墩在水平反复荷载作用下的滞回性能,数值计算结果与试验实测值吻合较好.采用该有限元模型扩充结构参数范围,进一步分析各参数对组合桥墩抗震性能的影响.试验及数值模拟结果表明:组合桥墩试件的水平侧移刚度和承载力随轴压比的增加而提高,但位移延性和耗能能力变差;提高配箍率或纵筋率均可改善组合桥墩的抗震性能;剪跨比是影响试件破坏模式的重要因素,随着剪跨比的增加,试件的水平承载力和侧移刚度降低,但变形和耗能能力明显提高.

钢管混凝土组合桥墩和钢筋混凝土桥墩抗震性能对比研究

钢管混凝土组合桥墩(以下简称组合桥墩)是一种在传统钢筋混凝土桥墩内设置核心钢管的新型墩柱。基于2个组合桥墩和2个钢筋混凝土桥墩试件的拟静力试验,讨论了两类桥墩的抗震性能差异,分析了内置核心钢管对墩柱水平承载力、变形能力、滞回耗能和残余位移的影响。研究结果表明:剪跨比λ=3.0和λ=2.0的桥墩试件分别发生弯曲破坏和弯剪破坏;在荷载-位移滞回曲线方面组合桥墩试件表现出较为饱满的曲线特性;在强度衰减和刚度退化方面,组合桥墩试件退化速度较慢,即使位移达到限值时,仍能保持其稳定性;内置核心钢管对墩身初始水平刚度影响甚微,但能提高试件的水平承载力、变形和耗能能力,并能有效减小卸载后的墩顶残余位移。研究成果可为组合桥墩的工程应用提供试验基础。