节段拼装桥墩拟静力试验研究

城市桥梁墩柱预制拼装关键技术研究摘要：在桥梁建设过程中，现有的传统桥梁施工技术带来了一些问题，对实地工作产生了不利影响，并给城市桥梁的建设带来了更多的矛盾和风险。

另一方面，城市桥梁墩柱预制拼装技术不仅可以解决传统的现场建设问题，而且可以有效缩短建设周期，促进城市桥梁建设，减少桥梁建设对城市交通的影响。

关键词：城市桥梁；桥梁墩柱；预制拼装引言目前，我国城市桥梁建设现状仍以人工绑扎的底层结构为基础，其不足之处逐渐显现。

例如，长时间的工作和对劳动力的过度需求不仅影响道路交通，而且在一定程度上影响社会，例如噪音、灰尘、光等，造成严重的环境破坏，因而不符合文明建设的标准粗放式建设导致整个行业能源消耗高，给城市带来巨大压力，这些问题必须得到妥善解决。

一、预制拼装墩柱连接技术国内外研究人员和设计工程师根据桥梁类型特点、施工条件和施工技术环境等因素，提出了许多类型的预制结构(包括拼装墩柱立柱及盖梁)。

它主要包括黏结后张预应力线(螺纹、钢焊接、搭接、湿接缝、灌浆套筒、波纹管、插槽式，承插式连接等。

1.黏结后张预应力筋。

黏结后张预应力筋连接结构与砂浆配制结构或环氧橡胶连接结构相结合，实现节段预制件。

预应力钢筋可以是高强度钢筋，如绞盘和螺纹钢筋。

结构具有以下特征:预应力筋穿过接缝及其机械特性(例如力、刚度等)、大量实际工程应用、设计理论和计算分析，以及施工技术经验；缺点是具有预应力钢筋的墩身需要一定数量的结构钢筋，墩身的成本相对较高，执行过程复杂，执行时间较长，并且一次操作通常需要1~3d。

2.焊接钢筋、搭接接头和湿接缝连接采用。

预制墩柱必须预先伸出一些钢筋，并与相邻构件的钢筋连接。

设置临时支撑，钢筋的连接部分由钢筋后浇筑的混凝土连接(湿接缝)。

长江大桥和东海桥墩是用钢筋和现浇混凝土湿接缝建造的大型桥梁。

也是我国广泛应用的节段拼装墩柱设计思路。

使用此结构构建的特性通常类似于典型的就地浇筑混凝土桩。

但是，湿连接的存在将增加建筑钢筋的施工时间和浇注量。

高速铁路桥梁装配式桥墩足尺寸拟静力试验研究李运生;王泽涵;杨斌;侯宇飞;刘凯;张彦玲【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2022(44)9【摘要】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。

【总页数】11页(P135-145)【作者】李运生;王泽涵;杨斌;侯宇飞;刘凯;张彦玲【作者单位】石家庄铁道大学土木工程学院;中国国家铁路集团有限公司工程管理中心;中国中铁上海工程局集团有限公司技术研发中心;中国铁路设计集团有限公司土建工程设计研究院【正文语种】中文【中图分类】U442.55;U443.22【相关文献】1.装配式环筋扣合锚接混凝土剪力墙足尺子结构拟静力试验研究2.足尺钢筋混凝土桥墩拟静力试验数值计算分析3.灌浆套筒连接装配式混凝土桥墩拟静力试验研究4.插槽结构装配式桥墩足尺模型拟静力试验研究5.基于位移设计的钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究(I):拟静力试验因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

节段预制胶拼铁路梁静力试验研究? 节段预制胶拼铁路梁静力试验研究节段预制胶拼铁路梁静力试验研究杨树民(中铁二十二局集团有限公司，北京100043) 摘要：为研究节段预制胶结拼装结构在正常使用阶段和施工状态下的结构行为，结合架梁工况，以模型试验梁模拟其正常使用的荷载工况，测试试验梁的主要静力反应和应力状况，从而验证铁路胶接缝节段拼装结构的结构形式、构造的受力可靠性、安全储备、与相关规范的符合程度。

此研究具有一定的理论意义和工程实践应用价值，对同类工程具有一定的借鉴意义。

关键词：节段预制；胶结梁；模型试验梁；静力试验梁节段胶接拼装结构与整体浇筑结构的区别在于节段拼装接缝处纵向普通钢筋和混凝土为非连续整体，接缝处依靠剪力键及预应力提供的摩擦力传递剪力，依靠预应力产生的压应力传递弯矩。

预制的梁节段将通过预应力及剪力键形成整体结构。

因此，节段预制胶接拼装梁的构造设计、设计参数取值等应成为节段预制胶接拼装技术首先要解决的问题，直接影响到梁的整体耐久性和结构安全性。

节段预制胶接拼装技术国外起步较早，始于上世纪五十年代。

近年来，在国内公路及城市轨道交通行业采用节段预制胶接拼装技术修建了大量的公路及城市轨道交通桥梁，如杭州湾嘉绍大桥、南京长江第四大桥南北引桥、苏通长江大桥、广州地铁4号线等[1]，积累了一定的设计和施工经验，但在铁路行业目前还处于严重滞后的状态。

1 试验目的通过时速160 kmⅠ级铁路24 m节段拼装(胶拼)工字梁的试制、试验，从而达到验证设计、检验施工工艺、完善设计和施工规范等目的，同时也为胶拼法施工的推广使用提供科学依据，为铁路领域大面积推广应用积累必要经验。

本文主要通过模型梁抗裂性试验和破坏试验，了解铁路节段拼装胶接桥梁的实际破坏形态和安全度，验证设计采用的抗裂、抗弯及抗剪安全系数的安全性及采取的计算公式的合理性，检验节段梁的各项性能指标能否满足设计及运营要求。

2模型梁主要尺寸模型梁全长24.9 m，计算跨度24 m，梁高2.1 m，腹板厚0.38 m，顶板宽2.35 m，底板宽1.42 m。

预应力连接预制节段桥墩拟静力试验数值仿真分析张凯迪;贾俊峰;白玉磊;郭彤【期刊名称】《工程力学》【年(卷),期】2022(39)S01【摘要】预应力连接预制节段桥墩已在美国低震区桥梁中得到较多应用,但在我国的工程应用甚少。

由于预制节段桥墩的震害资料缺乏,震害经验不足,且其抗震机理不明确、设计方法不完善,在强震区较少应用。

该文基于预应力连接预制节段墩柱缩尺模型的拟静力往复试验测试,采用有限元分析软件ABAQUS建立其精细化数值模型,进行了单向、斜向往复荷载作用下墩柱拟静力试验数值仿真,将桥墩的损伤特征、滞回行为、墩内竖向预应力和预制节段间接缝开口量与试验测试结果进行了对比分析。

结果表明:该文建立的预制节段桥墩数值模型可较好地再现拟静力试验结果,试验和模拟结果均表明斜向加载的预制节段墩柱较单向加载的构件损伤更为严重,构件屈服更早,残余位移较大,墩柱最大偏移率达4%时其残余偏移率已超过1%。

常规设计中桥墩按纵桥向或横桥向单向抗震设计偏于不保守,特别是考虑震后功能可恢复或可修复时建议考虑多向地震作用影响。

【总页数】8页(P207-213)【作者】张凯迪;贾俊峰;白玉磊;郭彤【作者单位】北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室;东南大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】U442.55【相关文献】1.UHPC连接节段拼装桥墩拟静力试验2.预制桥墩节段节点抗剪性能研究—–拟静力试验3.钢纤维自密实混凝土节段拼装桥墩拟静力试验研究4.自复位预制节段钢管混凝土桥墩拟静力试验数值仿真5.通过预应力筋连接的节段预制拼装式铁路桥墩抗震性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

预制拼装桥梁节段间接缝抗剪性能试验研究发表时间：2019-08-21T14:47:02.860Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年9期作者：李磊李强[导读] 预应力节段拼装桥墩的防腐蚀、防排水、可检修可更换、震后快速修复等耐久性构造以及施工工艺值得探讨和研究。

中国建筑土木建设有限公司北京 100070摘要：预制拼装桥墩具有质量高、施工速度快、干扰小、绿色环保等优点，是装配式桥梁进一步发展的方向。

分别从试验研究、理论研究和实际工程应用三个方面进行归纳总结，对预制拼装桥墩的抗震性能、节段接头、后张预应力系统、桥墩断面、耗能装置和塑性铰区设置的研究结果和实桥应用进行了分析，进而对亟待研究的问题和进一步研究的方向进行了展望。

关键词：混凝土桥墩；节段拼装；力学性能；构造目前桥梁施工现场需大量混凝土灌注作业，对周围环境会造成极大的影响，尤其是我国高速公路大量位于山区地带与生态保护区，在生态保护及施工条件的约束下，急需寻求低环境影响的桥梁施工方式，于是预制节段拼装桥墩便成为较佳的选择。

特别是桥梁经过环境敏感地区、桥位不易到达、气候恶劣可供施工期较短等特殊状况，或者要求通过快速施工来减少对周围交通干扰、缩短阻塞时间、降低运输车辆和施工中产生的各种噪声时，预制节段拼装桥墩可能是最为理想的选择。

一、试验研究既有节段拼装桥墩的试验主要为拟静力试验，振动台试验较少；试件以单柱墩居多，框架墩很少；关注的重点分别为节段拼装方式、预应力钢筋有无黏结、预应力度大小、节段数目、附加耗能装置、塑性铰区设置、残余位移、滞回特性等影响因素。

美国针对节段拼装桥墩的试验研究起步较早。

1997年，Ｍａｎｄｅｒ和Ｃｈｅｎｇ针对在桥墩底部形成节段缝，允许桥墩绕墩底转动的无黏结后张预应力桥墩抗震性能及其损坏后的加固性能进行了试验研究。

１９９９年～２００４年，Ｂｉｌｌｉｎｇｔｏｎ等人提出了适合在非抗震设防区的中小跨径规则桥梁下部结构的节段拼装体系，还建议了一种适合抗震区应用的预制拼装桥墩体系。

1研究背景目前,随着预制装配技术在桥梁结构中的全面推广,越来越多的新建工程开始推行全预制拼装的建设理念。

这一过程中,大尺寸、大吨位预制构件的生产、运输、吊装成为提高工程预制装配率的一大技术瓶颈,这其中上部结构因为节段梁技术的发展已相对成熟,但下部结构,尤其是针对一些超高立柱、超大盖梁,如何轻量化、如何分段成为当前研究的热点和难点。

本文将主要探讨超高立柱的分段预制拼装技术。

2研究的必要性目前,超高立柱考虑采用分节预制拼装的出发点主要有3个方面:1)预制厂桁车允许吊装高度(目前以13m左右常见);2)预制构件的运输控制质量(各地因运输条件和相关部门的管理规定有所差别,以200t左右常见);3)施工现场预制构件翻转、安装空间(尤其在复杂立交改扩建中,因吊装空间狭窄,往往限制了单个构件的尺寸)。

为此,基于以上约束条件,为了提高桥梁结构的预制装配率,提高施工质量和效率,有必要开展超高立柱的分段预制拼装技术研究。

本文将通过梳理对比目前国内外已采用的几类立柱分节预制拼装连接方式,结合相关对比试验研究,重点研究分析现浇立柱和不同连接方式下分段预制拼装立柱的受力性能差异。

3国内外技术现状立柱分节预制拼装的关键在于节段间的连接方式,连接的可靠性决定了结构的安全性和耐久性。

目前,国内外在预制立柱拼装中主要采用以下几种连接方式。

3.1灌浆套筒连接20世纪60年代,美国人Alfred A.Yee[1]发明了钢筋套筒灌浆连接,很好地解决了装配式结构中的纵向钢筋连接问题,可有效实现“装配等同现浇”的设计要求[2]。

两段钢筋依靠灌浆料的黏结作用实现连接锚固,当钢筋受拉时,拉力通过钢筋和灌浆料结合面的黏结作用传递给灌浆料,灌浆料再通过其与套筒内壁结合面的黏结作用传递给套筒。

桥梁墩柱分节段预制拼装技术研究Study on Segmental Prefabrication and Assembly Technology of Bridge Pier Column方伟太（中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司，广东深圳518083）FANG Wei-tai(China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group2st Engineering Co.Ltd.,Shenzhen518083,China)【摘要】针对高大型构件的运输及吊装成为装配式的一大技术瓶颈问题，分析现在预制桥墩装配技术在城市桥梁的应用，高大型墩柱是目前需解决的装配式桥梁施工的难题。

城市桥梁墩柱预制拼装关键技术研究作者：王晓峰程明来源：《中国新技术新产品》2016年第15期摘要：预制拼装下部结构技术广泛被应用于跨海大桥中，但是在城市桥梁的建设过程中并没进行应用，为了对城市桥梁的建筑问题予以妥善解决，突破当前困局，必须对预制拼装技术进行系统研究。

关键词：城市桥梁；桥梁墩柱；预制拼装中图分类号：U445 文献标识码：A现阶段，城市桥梁在我国建造情况仍然是以现场浇筑和人工绑扎的下部结构为主，其中存在的弊端也逐渐显现出来，比如施工的时间较长、劳动力的需求过大，不仅会影响道路交通，还会对社会产生一定程度地影响，如噪声、粉尘和灯光等，都会对环境产生较大程度的干扰，因此无法符合文明施工的标准。

除此之外，粗放式的施工使得整个行业都拥有较高的能耗，对城市施加了更大的压力，应当对上述的问题进行妥善地解决。

一、预制拼装技术国内外的工程设计人员和研究人员根据工程的施工环境、条件以及桥梁类型的特点等方面，对于预制拼接技术中连接墩柱的构造进行了多种类型的提出，其主要的连接结构有以下几种：后张预应力筋精轧螺纹钢绞线（有黏结）、湿接缝连接（焊接钢筋）、承插和插槽混合连接自己波纹管和灌浆套管连接。

通过以上几种方法连接墩柱、墩身、盖梁和承台，运用环氧胶或砂浆垫层对接触面进行拼装。

根据相关的调查和试验，对几种连接方式进行比较，并将国内的接受理念程度和实际的应用经验纳入考虑范围，我国的桥梁连接可以选择波纹管和灌浆套筒连接进行深入研究。

后张预应力筋精轧螺纹钢绞线（有黏结）：此结构通常情况下是联合环氧胶或砂浆垫层建造节段端柱。

预应力筋一般采用的是精轧螺纹钢，此结构的特点是在接缝中通过预应力筋，其力学特性如强度和刚度具有可靠性，在实际的工程当中广泛应用，其施工的技术、设计和计算分析都较为成熟。

但是其中也存在着不足之处，主要是在配备预应力筋的基础上还要进行构造配筋的布置，提高了墩身造价，工艺较为复杂且周期长。

湿接缝连接（焊接钢筋）：在进行墩柱的预制拼装时，需要预先伸出钢筋，便于搭接邻近构件的预留钢筋，设置临时的支撑结构，需要浇筑混凝土在连接钢筋的部位进行湿接缝连接。

预制拼装铁路重力式桥墩的抗震性能研究丁明波;邹诚;鲁锦华;李竞宇;邢斯宇;王芳军【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】为适应中国铁路建设向高烈度震区快速发展的需要,解决传统预制拼装桥墩墩柱及承台连接位置薄弱等问题,提出一种灌浆波纹管连接的模块化预制拼装桥墩体系,通过设置承台与墩身塑性区域共同浇筑及墩底局部无黏结段增强桥墩的抗震性能。

制作1个局部无黏结整体现浇铁路重力式桥墩模型和1个局部无黏结预制拼装铁路重力式桥墩模型开展拟静力试验,并结合有限元分析,进行预制拼装铁路重力式桥墩抗震性能研究。

结果表明:局部无黏结预制拼装桥墩整体连接性能稳定,可通过墩底塑性区域破坏与墩身及节段间的摇摆实现共同消能,其破坏模式表现为墩底塑性区域的弯曲破坏,未发生破坏位置转移现象;局部无黏结预制拼装桥墩等效塑性区域高度比整体现浇桥墩降低,抗侧向水平承载力与耗能能力提升显著,位移延性能力良好,可适应更大加载位移,最终累积耗能增长64.3%;结构接缝位置连接稳定可靠,同等加载位移下等效刚度基本一致,抗震性能得到明显提高;预制节段划分对预制拼装铁路重力式桥墩抗震性能的影响不大。

【总页数】10页(P79-88)【作者】丁明波;邹诚;鲁锦华;李竞宇;邢斯宇;王芳军【作者单位】兰州交通大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】U443.22【相关文献】1.承插式预制拼装桥墩抗震性能研究综述2.采用灌浆波纹管连接的预制拼装双柱式桥墩抗震性能研究3.法兰连接预制拼装双柱式桥墩抗震性能研究4.通过预应力筋连接的节段预制拼装式铁路桥墩抗震性能研究5.承插式连接预制拼装桥墩抗震性能试验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

㊀文章编号:１６７３－６０５２(２０１９)１２－０００１－０６㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.１５９９６/ｊ.ｃｎｋｉ.ｂｆｊｔ.２０１９.１２.００１采用不同模拟方法的预制拼装桥墩拟静力加载模拟对比孟庆一１ꎬ李㊀刚２(１.青岛理工大学土木工程学院㊀青岛市㊀２６６０３３ꎻ２.滨化集团股份有限公司㊀滨州市㊀２５６６００)㊀㊀摘㊀要:预制拼装桥墩因其施工速度快㊁环境影响小㊁施工成本低等诸多优势ꎬ成为桥梁下部结构的应用趋势ꎮ为探究预制拼装桥墩不同数值模拟方法的优劣ꎬ选取文献中试验桥墩试件作为建模对象ꎬ采用现阶段三种预制拼装桥墩最常用的数值模拟方法(纤维模型法㊁实体模型法㊁集中塑性铰模型法)ꎬ建立三种预制拼装桥墩有限元分析模型ꎬ进行拟静力加载模拟ꎮ采用滞回性能㊁骨架曲线㊁累积耗能㊁刚度退化作为指标对三种分析模型的模拟效果做出评价ꎮ结果表明:三种分析模型均能够被用于模拟预制拼装桥墩的滞回性能㊁极限承载力和刚度ꎻ在模拟预制拼装桥墩非线性能力上实体模型模拟效果最好ꎬ其次是纤维模型和塑性铰模型ꎮ实体模型在模拟预制拼装桥墩损伤方面具有更好的效果ꎬ纤维模型对桥墩损伤后刚度退化的模拟敏感程度偏低ꎮ㊀㊀关键词:桥梁工程ꎻ预制拼装桥墩ꎻ拟静力加载ꎻ数值模拟中图分类号:Ｕ４４３.２２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ０㊀引言随着我国基础设施建设行业的快速发展ꎬ桥梁工程开始向着快速㊁绿色㊁低能耗㊁低成本的方向发展ꎮ预制拼装桥墩与整体现浇桥墩相比具有施工工期短㊁对周围环境影响小㊁不阻碍交通等优势[１－２]ꎬ已经成为未来桥梁下部结构的应用趋势ꎬ国内外已有很多桥梁应用预制拼装桥墩作为下部结构ꎻ例如国外的佛罗里达七英里大桥㊁德克萨斯州１８３高速公路高架桥ꎻ我国的东海大桥㊁杭州湾大桥㊁港珠澳大桥等[３]ꎮ目前ꎬ针对预制拼装桥墩数值模拟的方法主要有三种:纤维模型法㊁实体模型法㊁集中塑性铰模型法ꎮ葛继平[４]等基于ＯｐｅｎＳＥＥＳ软件进行过桥墩纤维模型法的模拟ꎻＡｍｉｎｉ[５]㊁包龙生[６]等基于ＡＢＡＱＵＳ软件进行过桥墩实体模型法的模拟ꎻ葛继平[７]等基于ＯｐｅｎＳＥＥＳ软件进行过桥墩集中塑性铰模型法的模拟ꎮ以上各模拟结果均有试验结果作为对比ꎬ证明三种模拟方法均可以准确模拟预制拼装桥墩的力学性能ꎬ但三种分析方法在一起的对比工作进行的仍较少ꎮ本研究基于现研究阶段三种预制拼装桥墩最常用的数值模拟方法:纤维模型法㊁实体模型法㊁集中塑性铰模型法ꎬ建立三种预制拼装桥墩有限元分析模型ꎬ进行拟静力加载模拟ꎬ采用滞回性能㊁骨架曲线㊁累积耗能㊁刚度退化作为模拟对比指标ꎬ对三种分析模型的模拟效果做出评价ꎬ为预制拼装桥墩的模拟提供参考ꎮ１㊀预制拼装桥墩有限元模拟方法１.１㊀纤维模型法纤维模型分析法是根据桥墩截面的材料组成和位置ꎬ把桥墩的截面材料分成若干种类的纤维单元ꎬ如图１(ａ)所示ꎬ在计算时ꎬ通过合理划分单元上的积分点数目ꎬ可以大大提高计算速度和准确性ꎬ如图１(ｂ)ꎮ利用ＯｐｅｎＳＥＥＳ软件建立节段预制拼装桥墩纤维模型如图２所示ꎮ纤维模型节段混凝土采用Ｃｏｎｃｒｅｔｅ０１本构ꎬ节段钢筋采用Ｓｔｅｅｌ０２本构模拟ꎻ普通节段采用非线性梁柱单元模拟ꎬ预应力钢绞线采用桁架单元模拟ꎬ墩顶和墩底节点约束三个方向自由度模拟钢绞线的锚固ꎬ中间节点与混凝土节点一一对应ꎬ约束水平两个方向自由度ꎬ模拟钢绞线在波纹管中的摆动ꎬ初始预应力采用初应变的形式施１２０１９年㊀第１２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀北方交通图１㊀桥墩纤维截面和梁柱单元积分点图２㊀预制拼装桥墩纤维模型加ꎻ节段与节段接缝区域采用与接缝等长的接缝单元模拟ꎬ接缝单元中混凝土采用Ｃｏｎｃｒｅｔｅ０２本构不考虑受拉(受拉强度为０)ꎬ采用墩身约束混凝土本构ꎬ应变取相邻上方墩身约束混凝土的极限应变ꎻ桥墩自重采用集中质量方法在墩顶加载ꎬ总轴压比为０.１ꎮ在桥墩底部使用零长度单元配合ＢｏｎｄＳＰ０１材料(如图３所示)来模拟钢筋的粘结滑移现象ꎮ１.２㊀实体模型法实体单元分析法为依照桥墩的实际尺寸和构造建立桥墩有限元实体分析模型(包括混凝土和钢筋)ꎬ在分析时可充分考虑桥墩混凝土的塑性应变ꎻ纵向钢筋和预应力钢筋的应力变化ꎬ可操作性强ꎮ图３㊀零长度单元模拟粘结滑移但也常常因为过于繁琐的接触计算而导致模型收敛困难ꎬ计算时应合理设置计算参数和接触约束选项ꎮ利用ＡＢＡＱＵＳ软件建立预制拼装桥墩实体模型如图４所示ꎮ实体模型混凝土采用损伤塑性模型ꎬ钢筋采用双折线模型ꎻ节段纵筋和箍筋合成为钢筋笼ꎬ内置于模型中ꎻ预应力钢绞线分别嵌入在墩顶和墩底的混凝土中ꎬ采用降温的方式施加初始预应力ꎻ对于模拟施加预应力大小(与温度变化有关)的计算式为:Ｐ＝ａｌΔｔＥｓＡｓ(１)式中:Ｐ为预应力钢绞线的预应力ꎻａｌ为所设置预应力钢绞线的膨胀系数ꎬ本模拟取值０.０００１ꎻΔｔ为温度场温度变化ꎻＥｓ为预应力钢绞线的弹性模量ꎻＡｓ为预应力钢绞线的截面面积ꎮ图４㊀预制拼装桥墩实体模型混凝土选用Ｃ３Ｄ８Ｒ六面体单元模拟ꎬ节段钢筋２ 北方交通㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年㊀第１２期笼和预应力钢绞线均选用Ｔ３Ｄ２梁单元模拟ꎮ节段与节段之间的接触ꎬ切向定义面与面接触ꎬ摩擦系数取０.４ꎬ法向定义为硬接触ꎮ桥墩自重采用集中质量方法在墩顶加载ꎬ总轴压比为０.１ꎮ１.３㊀集中塑性铰模型法桥墩在较小的水平地震力作用下保持弹性工作状态ꎬ在受到较大水平的地震力作用时ꎬ桥墩由起初的弹性状态进入塑性状态ꎬ产生非线性形变ꎬ桥墩墩底会形成塑性铰ꎬ如图５(ａ)所示ꎬ墩底塑性铰范围内截面曲率保持一致ꎬ其长度被称为塑性铰长度ꎬ利用曲率乘以塑性铰长度就可将其转换为集中转动弹簧模型ꎬ如图５(ｂ)所示ꎮ该弹簧的性能控制参数需要根据桥墩集中塑性铰长度㊁截面弯矩曲率关系以及桥墩自身的加卸载关系来确定ꎮ图５㊀预制拼装桥墩底塑性铰本文采用Ｐｒｉｅｓｔｌｅｙ等人提出的公式计算塑性铰长度:对于预应力混凝土结构(包括预制拼装混凝土结构)ꎬ塑性铰长度计算公式为:Ｌｐ＝Ｄ/２(２)式中:Ｌｐ为墩底塑性铰长度ꎻＤ为加载方向宽度ꎮ对于普通钢筋混凝土结构ꎬ塑性铰长度计算公式为:Ｌｐ＝０.０８Ｌ＋０.０２２ｆｙｅｄｂｌ(３)式中:Ｌ为桥墩墩高ꎻｆｙｅ为纵筋屈服应力ꎻｄｂｌ为纵筋直径ꎮ桥墩截面的弯矩－曲率采用ＸＴＲＡＣＴ程序进行计算ꎬ其中需要考虑预应力筋长度伸长而产生的应变ꎮ利用ＯｐｅｎＳＥＥＳ软件建立预制拼装桥墩的集中塑性铰模型如图６所示ꎮ桥墩上部采用刚性梁单元模拟ꎬ在墩底加入零长度单元配合ＰｉｎＣｈｉｎｇ４材料模拟桥墩的非线性行为和桥墩的弯矩－曲率计算关图６㊀预制拼装桥墩集中塑性铰模型系ꎮ桥墩自重采用集中质量方法在墩顶加载ꎬ轴压比为０.１ꎮＰｉｎＣｈｉｎｇ４材料的本构关系如图７所示ꎬ此材料可以通过定义骨架曲线上１２个关键浮点ꎬ模拟材料的非线性行为和加卸载关系ꎮ表１给出了ＰｉｎＣｈｉｎｇ４材料经过计算之后的模型加卸载参数值ꎮ图７㊀ＰｉｎＣｈｉｎｇ４材料本构模型表１㊀模型加卸载参数值ｒＤｉｓｐ(Ｐ＆Ｎ)ｒＦｏｒｃｅ(Ｐ＆Ｎ)ｕＦｏｒｃｅ(Ｐ＆Ｎ)０.６０.６－０.７５２㊀预制拼装桥墩数值模拟２.１㊀算例桥墩的选取选取文献[８]中的预制拼装桥墩试件２作为本次模拟计算的算例桥墩ꎬ试件２桥墩实际构造如图８所示ꎬ混凝土㊁钢筋和预应力钢筋相关材料参数见表２ꎮ２.２㊀加载制度文献[８]中试验的拟静力加载采用位移控制方式ꎬ侧移幅值依次为０.１％㊁０.２％㊁０.３％㊁０.５％㊁０ ７５％㊁１％㊁１.５％㊁２％㊁２.５％㊁３％㊁３.５％㊁４％㊁３ ２０１９年㊀第１２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀孟庆一等:采用不同模拟方法的预制拼装桥墩拟静力加载模拟对比图８㊀预制拼装桥墩试件２构造图表２㊀试件２混凝土和钢筋材料参数材料类型屈服强度/ＭＰａ极限强度/ＭＰａ节段混凝土４４.２节段纵筋４８８.４６２８.９节段箍筋５５０.０６８５.０预应力钢筋１６７４.５１８５４.１４ ５％㊁５％㊁６％㊁７％ꎬ每级２次循环加载ꎮ本文有限元分析拟静力加载采用相同的加载幅值ꎬ为了使分析结果更加清晰准确ꎬ每级加载由２次减为１次ꎬ加载制度如图９所示ꎮ图９㊀数值分析加载制度３㊀结果分析３.１㊀滞回曲线经过拟静力加载分析后ꎬ输出不同桥墩模型的墩顶水平位移和墩底剪力ꎬ绘制出不同模型的水平力－位移滞回曲线如图１０所示ꎬ并将３组模型滞回曲线进行对比ꎬ如图１１所示ꎮ从图１０可以看出ꎬ预制拼装桥墩因预应力筋提供了较强的自复位能力ꎬ所以具有较小的残余位移和耗能ꎬ滞回曲线呈双旗型ꎮ三种分析模型对预制图１０㊀不同模型滞回曲线图１１㊀不同模型滞回曲线比较拼装桥墩滞回性能的模拟效果各不相同ꎬ每种模拟４ 北方交通㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年㊀第１２期方法均有自己优势和不足ꎮ由图１１可知ꎬ实体模型计算最为精确ꎬ滞回环捏缩程度最大ꎬ更加符合此类型桥墩的实际试验滞回性能ꎬ模型加卸载关系均与实际较为接近ꎬ而纤维模型和塑性铰模型滞回环相对实体模型更为饱满ꎬ滞回耗能更大ꎬ可能会高估桥墩的实际耗能能力ꎮ塑性铰模型滞回曲线平直ꎬ模拟非线性的能力较弱ꎮ墩身若干节段通过预应力钢筋牵拉成为整体的预制拼装桥墩具有较大的刚度ꎬ这点的模拟上实体模型和塑性铰模型具有更大的初始刚度和卸载刚度ꎬ与实际更为符合ꎮ三种模型加载后期均未表现出刚度和强度的下降ꎮ３.２㊀骨架曲线图１２㊀不同模型骨架曲线比较由图１２可知ꎬ三种模拟方法模拟的桥墩模型骨架曲线各有不同ꎬ各模型加载后期均没有出现明显强度的下降ꎬ说明桥墩始终保持良好变形能力ꎬ加载后期并未出现较大的损伤ꎻ各模型具有几乎相同的极限承载力ꎬ极限承载力分别为２９.５ｋＮ㊁３１.０２ｋＮ㊁３１.０３ｋＮꎮ实体模型与塑性铰模型初始刚度吻合较好ꎬ均大于纤维模型ꎻ实体模型在加载幅值达到２％后ꎬ有小幅的强度下降ꎮ３.３㊀累积耗能由图１３可知ꎬ加载前期实体模型累积耗能增长较快ꎬ在侧移幅值为５％之前拥有最大的累积耗能ꎬ但侧移幅值大于５％之后纤维模型和塑性铰模型累积耗能超过实体模型ꎻ侧移幅值为７％时纤维模型㊁实体模型㊁塑性铰模型累积耗能分别为１３５１６.４２ｋＮ ｍｍ㊁１０２２６.９ｋＮ ｍｍ㊁１３６５９.０３ｋＮ ｍｍꎮ３.４㊀刚度退化绘制出不同桥墩模型的曲线如图１４所示ꎬ为桥墩水平力－位移曲线在原点处的切线斜率ꎬ等效刚图１３㊀不同模型累积耗能比较度又被称为割线刚度ꎬ为桥墩水平力－位移曲线上任一点(除原点)处切线的斜率ꎮ图１４㊀不同模型刚度比较从图１４可以看出ꎬ各模型在加载初期刚度下降均较快ꎬ加载后期刚度趋于平缓ꎬ构件损伤发展变缓ꎮ纤维模型具有最大的值ꎬ其次是塑性铰模型ꎬ最小的是实体模型ꎻ说明实体模型在模拟桥墩损伤累积方面具有更好的效果ꎮ因为具有较大的初始刚度ꎬ使得实体模型和塑性铰模型桥墩刚度退化速度要明显大于纤维模型ꎮ纤维模型对桥墩受到损伤后刚度退化的模拟敏感程度偏低ꎮ４㊀结论基于纤维模型法㊁实体单元法㊁集中塑性铰法三种不同的模拟方法ꎬ利用ＯｐｅｎＳＥＥＳ和ＡＢＡＱＵＳ有限元分析软件ꎬ分别建立预制拼装桥墩的三种有限元模型ꎬ对比三种有限元模型的计算结果得出结论如下:(１)三种分析模型模拟预制拼装桥墩的滞回性能均存在优劣势ꎬ实体模型滞回性能与试验结果最为接近ꎬ实体模型和纤维模型可以更好地模拟预制拼装桥墩非线性能力ꎬ塑性铰模型模拟非线性能力较弱ꎮ５ ２０１９年㊀第１２期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀孟庆一等:采用不同模拟方法的预制拼装桥墩拟静力加载模拟对比(２)三种分析模型模拟桥墩极限承载力和刚度方面能力相当ꎬ当桥墩发生大的侧移幅值时纤维模型和塑性铰模型耗能能力接近ꎬ均要大于实体模型ꎮ(３)实体模型在模拟预制拼装桥墩损伤方面具有更好的效果ꎬ纤维模型对桥墩损伤后刚度退化的模拟敏感程度偏低ꎮ(４)为了更准确地评价三种模拟方法模型预制拼装桥墩的优劣程度ꎬ仍需要比较更多的参数指标ꎮ参考文献[１]㊀张于晔.装配式桥墩抗震性能的提升方法研究进展[Ｊ].公路交通科技ꎬ２０１７(４):７２－７９.[２]㊀ＢｉｌｌｉｎｇｔｏｎＳＬꎬＢａｒｎｅｓＲＷꎬＢｒｅｅｎＪＥ.Ａｐｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｔａｎｄａｒｄｂｒｉｄｇｅｓ[Ｊ].ＰＣＩｊｏｕｒｎａｌꎬ１９９９ꎬ４４(４):５６－７３.[３]㊀王震ꎬ王景全.预应力节段预制拼装桥墩抗震性能研究综述[Ｊ].建筑科学与工程学报ꎬ２０１６(６):８８－９７. [４]㊀葛继平ꎬ王志强ꎬ魏红一.干接缝节段拼装桥墩抗震分析的纤维模型模拟方法[Ｊ].振动与冲击ꎬ２０１０(３):５２－５７＋２０３－２０４.[５]㊀ＡｍｉｎｉＭꎬＭｉｒｔａｈｅｒｉＭꎬＺａｎｄｉＡＰ.Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｅｉｓｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｅｇｍｅｎｔａｌｐｒｅｃａｓｔｐｏｓｔ－ｔｅｎｓｉｏｎｅｄｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓ[Ｊ].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｓ－ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇｓꎬ２０１７ꎬ１７０(１２):９２８－９３８.[６]㊀包龙生ꎬ张远宝ꎬ桑中伟ꎬ等.波纹管连接装配式桥墩抗震性能拟静力试验与数值模拟[Ｊ].中国公路学报ꎬ２０１８(１２):２４２－２４９.[７]㊀葛继平ꎬ王志强.干接缝节段拼装桥墩集中塑性铰模型的地震响应分析[Ｊ].工程力学ꎬ２０１０(８):１８５－１９０. [８]㊀布占宇ꎬ吴威业.预制拼装混凝土桥墩抗震性能拟静力循环加载试验[Ｊ].建筑科学与工程学报ꎬ２０１５(１):４２－５０.ＳｉｍｕｌａｔｅｄＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＱｕａｓｉ－ｓｔａｔｉｃＬｏａｄｉｎｇｏｆＰｒｅｃａｓｔＳｅｇｍｅｎｔａｌＢｒｉｄｇｅＰｉｅｒｓｂｙＤｉｆｆｅｒｅｎｔＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓＭＥＮＧＱｉｎｇ￣ｙｉ１ꎬＬＩＧａｎｇ２(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＱｉｎｇｄａｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＱｉｎｇｄａｏ２６６０３３ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＢｉｎｈｕａＧｒｏｕｐＣｏ.ꎬＬｔｄ.ꎬＢｉｎｚｈｏｕ２５６６００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀Ｐｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓｈａｖｅｂｅｃｏｍｅｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｒｅｎｄｏｆｂｒｉｄｇｅｓｕｂｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｆａｓｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｐｅｅｄꎬｓｍａｌｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｍｐａｃｔａｎｄｌｏｗｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ.Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｐｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓꎬｔｈｅｔｅｓｔｐｉｅｒｓｐｅｃｉｍｅｎｓｉｎｔｈｅｌｉｔｅｒａｔｕｒｅａｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｍｏｄｅｌｉｎｇｏｂｊｅｃｔｓ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｒｅｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｐｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｇｅ:ｆｉｂｅｒｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄꎬｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄａｎｄｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｐｌａｓｔｉｃｈｉｎｇｅｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄꎬｔｈｒｅｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌｓｆｏｒｐｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓａｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄꎬｔｈｅｑｕａｓｉ－ｓｔａｔｉｃｌｏａｄｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ.Ｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒꎬｓｋｅｌｅｔｏｎｃｕｒｖｅꎬｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｒｅｔａｋｅｎａｓｉｎｄｉｃａｔｏｒｓｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｍｏｄｅｌｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｌｌｔｈｅｔｈｒｅｅｍｏｄｅｌｓｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｈｙｓｔｅｒｅｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒꎬｕｌｔｉｍａｔｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｐｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓ.Ｔｈｅｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｈａｓｔｈｅｂｅｓｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓꎬｆｏｌｌｏｗｅｄｂｙｔｈｅｆｉｂｅｒｍｏｄｅｌａｎｄｐｌａｓｔｉｃｈｉｎｇｅｍｏｄｅｌ.Ｔｈｅｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｈａｓｂｅｔｔｅｒｅｆｆｅｃｔｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｄａｍａｇｅｏｆｐｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓꎻｆｉｂｅｒｍｏｄｅｌｉｓｌｅｓｓｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｓｔｉｆｆｎｅｓｓｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｆｔｅｒｐｉｅｒｄａｍａｇｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＢｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎻＰｒｅｃａｓｔｓｅｇｍｅｎｔａｌｂｒｉｄｇｅｐｉｅｒｓꎻＱｕａｓｉ－ｓｔａｔｉｃｌｏａｄｉｎｇꎻＮｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ６ 北方交通㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０１９年㊀第１２期。

水平荷载作用下高桩承台桩基础桥墩拟静力模型试验研究水平荷载作用下高桩承台桩基础桥墩拟静力模型试验研究近年来，我国城市交通建设发展迅猛，大量的桥梁工程相继兴建，其中高桩承台桩基础桥墩的使用越来越广泛。

然而，高桩承台桩基础桥墩在水平荷载作用下的抗力研究相对较少，为了确保结构的稳定性和安全性，有必要对其进行深入研究。

本文通过拟静力模型试验的方法，研究了水平荷载作用下高桩承台桩基础桥墩的力学性能。

试验的研究对象为一座高为10米的桩基础桥墩，采用了综合材料实验室配制的10个桩基础模型。

试验主要包括加载试验和应变试验两个方面。

首先，进行加载试验，通过在模型的桩顶施加水平荷载，观察桥墩受力情况。

实验结果显示，在水平荷载作用下，桥墩的位移和倾斜均随着荷载的增加而增大，但变化趋势相对缓慢。

当荷载达到一定值时，桥墩发生破坏，产生塑性变形。

其次，进行应变试验，通过在模型的桩身和台身上安装应变片，测量桩基础和台基础的应变变化。

实验结果显示，应变随着荷载的增加而增大，并且在荷载达到一定值后呈现非线性增长趋势。

应变变化表明桩基础和台基础在荷载作用下产生了明显的变形。

进一步分析试验数据，可以得出以下结论：在水平荷载作用下，高桩承台桩基础桥墩的抗力主要由桩基础和台基础共同承担；随着荷载的增加，桩基础的抗力逐渐增加，而台基础的抗力逐渐减小；当荷载达到一定值时，桥墩发生破坏，主要表现为桩基础和台基础的塑性变形。

本次试验的研究结果对于高桩承台桩基础桥墩的设计和施工具有一定的指导意义。

为了提高桥梁结构的稳定性和安全性，建议在设计和施工中注意以下几点：首先，在选择桩基础和台基础材料时，应考虑其抗压和抗剪强度，确保其能够承受水平荷载的作用；其次，在桩基础和台基础的连接处设置连接板，增强其受力能力；最后，在施工时，严格控制桥墩的水平荷载，避免超荷造成的不良影响。

总之，水平荷载作用下高桩承台桩基础桥墩的拟静力模型试验研究为相关领域的科学研究提供了重要的数据支持，并对工程实践具有一定的指导意义。

UHPC连接节段拼装桥墩拟静力试验
莫金生;马骉;张洁;李建中
【期刊名称】《结构工程师》
【年(卷),期】2018(034)0z1
【摘要】UHPC具有良好的力学性能,通过合理设计可以保证钢筋和UHPC之间的有效连接.以实际工程为背景,针对UHPC连接节段拼装桥墩的新型连接构造进行拟静力试验研究.制作2个1∶2.5的大比例缩尺模型,分析UHPC连接节段拼装桥墩的抗震性能,主要包括损伤状态、水平抗力、残余位移和滞回耗能能力等抗震性能参数,并将实验结果和有限元计算结果进行比较和讨论.结果表明,UHPC连接节段拼装桥墩破坏模式为非接缝区的弯曲破坏,且试验结果与有限元计算结果基本一致.【总页数】8页(P88-95)
【作者】莫金生;马骉;张洁;李建中
【作者单位】同济大学土木工程学院桥梁工程系,上海200092;上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海200092;同济大学土木工程学院桥梁工程系,上海200092;同济大学土木工程学院桥梁工程系,上海200092
【正文语种】中文
【相关文献】
1.节段拼装桥墩拟静力试验研究 [J], 陈剑;胡磊;布占宇
2.干接缝节段拼装桥墩拟静力试验研究 [J], 高婧;葛继平;林铁良
3.节段拼装桥墩拟静力试验研究 [J], 赵宁;魏红一
4.灌浆套筒连接装配式混凝土桥墩拟静力试验研究 [J], 王泽雨;辛光涛;陈彦江;许
维炳;肖波;
5.钢纤维自密实混凝土节段拼装桥墩拟静力试验研究 [J], 高文军;兰海燕;刘少乾;唐光武
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桥梁建设2020年第50卷第3期(总第263期)76Bridge Construction,Vol.50,No.3,2020(Totally No.263"文章编号！003—4722(2020)03—0076—05插槽结构装配式桥墩足尺模型拟静力试验研究吴平平12,周小伍12,汪志甜12,刘志权3(1.安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司，安徽合肥230088； 2.公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心，安徽合肥230088； 3.上海贝英吉工程咨询有限公司，上海200092)摘要：为研究插槽结构高强度装配式桥墩在地震作用下的力学性能及可靠性，制作2个桥墩足尺模型进行拟静力试验，结合Ucfyber专业抗震软件，分析该桥墩结构受震时的破坏形式、刚度、承载能力及延性系数。

结果表明：在地震作用下，插槽结构装配式桥墩承台位置以上80cm高度范围内的墩柱为主要破坏区，150cm高度范围内的墩柱为主要开裂区域，结构呈现塑性破坏特征。

插槽结构并未破坏，说明其可以有效传递荷载。

在拟静力加载过程中桥墩结构刚度持续降低，在破坏过程中有明显的屈服阶段，承载力随施加水平位移加大而缓慢下降。

该插槽结构装配式桥墩承载能力和延性系数理论值及试验值均满足规范设计要求，说明其具有较好的抗震性能。

关键词：装配式桥墩；高强度;插槽结构；足尺模型；拟静力试验；力学性能；抗震性能；有限元法中图分类号：U443.22；U445.4文献标志码:AFull-Scale Model Quasi-static Test for ModularPier with Socket ConnectionWU Ping-ping1'2,ZHOUXiao-wu1'2,WANG Zhi-tian1'2,LIUZhi-quan3(1.Anhui Transport Consulting&Design Institute Co.,Ltd.,Hefei230088,China； 2.Research andDevelopmentCenteronTechnologyandEquipmentforEnergyConservationandEnvironmentalProtectionofHighwayTransport#Hefei230088#China；3ShanghaiBridgingEngineering Consulting Ltd.,Shanghai200092,China)Abstract：To study the mechanical property of high-strength modular pier with socket connec-tionundertheactionofearthquakes#twofu l-scale modelsofapier werepreparedtocarryout quasi-statictest5TheprofessionalseismicanalysissoftwareUcfyberwasemployedalongsidetoan-alyzethefailuremodes#rigidity#loadbearingcapacityandductilitycoe f icientofpierstructureun-der earthquakes.The results show that in the modular pier with socket connection,the pier shaft in80cm-rangeabovetheJilecaJwasthemainfailureregion#andtheJiershaftin150cm-rangea-bove the pile cap was the main cracking region.The structure underwent plastic failure,but the socketconnection did notdamaged#suggestingthattheconnection wassti l abletoe f ectively transferloads.Duringtheload-applyingprocessinthequasi-statictest#therigidityofthepierin-creasinglyfe l#distinctyieldingstagewasobservedinthefailureprocess#andtheloadbearingca-pacityofthepierslowlydroppedastheincreaseofhorizontaldisplacement.Thetheoreticalvalues andtestvaluesoftheloadbearingcapacityandductilitycoe f icientofthepiercan meetthedesign coderequirements#provingthatthemodularpierwithsocketconnectioncanperform we l inearth-quakes.收稿日期：2019—07— 17基金项目：国家自然科学基金项目(51308173)安徽省交通控股集团科研项目(CWKY—GKZ)Project of the National Natural Science Foundation of China(51308173)；Research Project of Anhui Transportation Holding Group Co.,Ltd.(CWKY-GKZ)作者简介：吴平平，教授级高工,E-mail:535511204@ Q研究方向：新型桥梁结构技术幵发与设计。