榫卯-承插装配式桥墩抗震性能研究

摘要

承插式连接施工便捷，容许误差大，但耐久性较差。为提升施工质量和优化耐久性，结合超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)湿接缝连接技术，提出一种新型装配式桥墩——榫卯-承插装配式桥墩。设计制作1个榫卯-承插装配式桥墩试件和1个对比桥墩试件(整体现浇桥墩),采用拟静力试验方法，结合数值模拟研究该装配式试件的破坏机理和抗震性能。研究结果表明：在试验加载过程中，两试件破坏形式都是以弯曲破坏为主的延性破坏，主要表现为墩底塑性铰区混凝土大量压溃剥落，而装配式连接处承台及灌浆料的破坏较小，且在达到极限荷载时装配式试件残余变形仅为整体现浇试件的79.09%,表明UHPC灌浆料可提升桥墩损伤容限，使其震后更易修复；榫卯-承插装配式试件采用较短的承插深度及钢筋搭接长度达到可靠的连接效果，在相同滞回位移下表现出等同现浇桥墩的承载力、延性、耗能能力和刚度；承插深度在0.4D(D为试件截面宽度)及以上时，接缝处连接可靠，整体性和抗震性能基本等同现浇；提高灌浆料弹性模量对桥墩刚度具有改善效果；纵筋直径对桥墩抗震性能的影响比承台搭接钢筋的影响更显著，增大纵筋配筋率对水平承载力和耗能能力的提升较为明显，但会增加桥墩残余变形。

关键词

超高性能混凝土 / 装配式桥墩 / 拟静力试验 / 抗震性能 / 数值模拟

基金资助

山东省交通运输厅科技计划项目(2022B06,2020B69); 山东省高等学校土木结构防灾减灾协同创新中心项目(XTM201904); 山东省自然科学基金面上项目(ZR2021ME104)