高速铁路桥梁装配式桥墩足尺寸拟静力试验研究

为研究高速铁路装配式桥墩的抗震性能,克服尺寸效应的影响,以京雄高铁固霸大桥圆端形实体框架墩为原型,开展装配式桥墩和现浇桥墩足尺寸模型拟静力试验,结合Ansys有限元分析研究足尺墩在循环荷载下的破坏过程及破坏模式,以及其滞回性能、耗能能力、延性性能、刚度退化规律和曲率分布。研究结果表明,装配墩和现浇墩在水平荷载约为桥上制动力3.75倍时几乎同时开裂,裂缝发展损伤过程和破坏模式接近,但装配墩在灌浆套筒高度范围内无明显裂缝,使传统塑性铰的位置上移一个套筒高度;装配墩滞回曲线比现浇墩饱满,在有限元分析中,极限荷载下其滞回耗能比现浇墩小10.6%,位移延性系数较现浇墩小15.8%;装配墩和现浇墩的初始刚度与屈后刚度接近,随荷载等级的增加,两种桥墩的等效刚度均逐渐减小;两者墩身截面的较大曲率均主要发生在接近墩底处,其中,装配墩的曲率在灌浆套筒范围内较现浇墩明显减小,其他位置在相同荷载等级下则较大。研究表明,在相同配筋情况下,现浇墩耗能能力与延性性能略优于装配墩,但差别不大,装配墩完全可以满足实际桥梁工程性能要求。