压弯剪扭耦合作用下SFRC桥墩抗震性能研究

摘要

相比于普通钢筋混凝土，在桥墩底部塑性铰区域采用一定高度的钢纤维混凝土(SFRC)可以提高桥墩的抗震性能。为系统研究SFRC桥墩在压弯剪扭耦合作用下的力学性能，设计并制作了三个净高1 200 mm、截面直径300 mm、塑性铰区SFRC高度为300 mm的桥墩试件进行拟静力试验，观察试件的损伤模式和破坏形态。在此基础上，采用ABAQUS软件建立多个数值分析模型，研究扭弯比和SFRC高度对桥墩抗震性能的影响。结果表明：压弯剪扭耦合作用降低了桥墩抗弯和抗扭能力，扭转作用增大会使塑性铰位置上移，试件破坏更加明显；SFRC能有效提高桥墩的位移延性系数，延缓刚度退化，控制混凝土裂缝开裂，提高桥墩地震作用下的损伤容限和抗弯、抗扭承载能力；当SFRC高度为600 mm时，既能提高桥墩的抗震性能，又能够减少施工成本，避免材料浪费。

关键词

SFRC桥墩 / 压弯剪扭耦合作用 / 抗震性能 / 拟静力试验 / 数值模拟

基金资助

山东省自然科学基金(ZR2020QE280,ZR2024ME056); 山东省高等学校青创科技支持计划(2023KJ123)