灌浆套筒连接的装配式薄壁墩力学性能及桥梁抗震性能分析

摘要

为研究采用灌浆套筒连接的装配式薄壁墩的力学性能及桥梁整体抗震性能，首先，通过拟静力试验研究了一组普通现浇薄壁墩和灌浆套筒连接的装配式薄壁墩的破坏形态特征，对比分析了两类桥墩的骨架曲线及滞回曲线差异；随后，基于ABAQUS平台以及文中的试验数据，对灌浆套筒连接的装配式薄壁墩进行数值模拟验证；在此基础上，选取了一座三跨连续箱梁桥为算例，建立了全桥多尺度有限元动力分析模型，选取100条地震动进行了非线性时程分析，研究了设置不同桥墩的桥梁各构件时程响应及滞回曲线的差异；最后，建立了不同构件的地震易损性曲线，分析了两类桥梁各构件的损伤特征。研究结果表明：装配式薄壁墩破坏形式为弯剪破坏，套筒区混凝土完好，塑性铰区域转移至套筒截面以上，整体极限承载力略微提高，滞回曲线形状比较饱满，具有良好的塑性变形能力，与普通现浇薄壁墩滞回性能基本相同；所建模型能够较好地模拟装配式薄壁墩的整体力学性能；装配式薄壁墩时程波动主要在地震中期，两类桥墩最大位移与内力响应差距在5%与10%左右，支座响应相比桥墩所受影响较小；装配式薄壁墩支座和挡块为容易受损构件，并且桥台支座与挡块比桥墩更易受损，装配式薄壁墩比普通现浇薄壁墩更易受损但差距较小，装配式桥墩基本能够达到等同现浇的设计原则。

关键词

灌浆套筒 / 装配式薄壁墩 / 时程分析 / 易损性分析 / 数值模拟

基金资助

国家自然科学基金项目(52268030); 江西省自然科学基金面上项目(20224BAB204057)