高速铁路桥梁预制节段拼装桥墩抗震性能分析

作者：梁岩; 李庆贺; 罗小勇; 曹阳; 张浩^*

来源：铁道科学与工程学报, 2022, 19(06): 1492-1501.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20210791

• 桥梁
• 预制节段拼装桥墩
• 抗震性能分析
• 现浇墩
• 位移

为研究预制节段拼装桥墩在高烈度区的应用，依托某高速铁路桥墩，分别建立现浇墩(MRC)和预制节段拼装桥墩(PSBC)有限元模型并进行试验验证。通过增量动力分析，对比分析MRC和PSBC抗震性能，研究在设计地震、罕遇地震及极大地震作用下，预制节段拼装桥墩耗能钢筋配筋率、混凝土强度和预应力筋布置位置等主要设计参数对其墩顶位移、残余位移、接缝张开相对位移和弯矩曲率等抗震指标的影响。研究结果表明：MRC在各地震动作用下的弯矩-曲率滞回曲线较为饱满，地震波能量较大时，PSBC滞回曲线的捏缩现象显著，与MRC区别较大，以极大地震动为例，MRC墩底最大弯矩约比PSBC大15%，最大曲率约为PSBC的3倍。在地震作用下，PSBC墩顶位移大于MRC，残余位移、弯矩和曲率小于MRC。增大耗能钢筋配筋率、提高混凝土强度和分散布置预应力筋，均可有效减小PSBC墩顶位移、残余位移和墩底接缝张开相对位移。提高混凝土强度对残余位移影响较大，对墩顶位移、墩底接缝张开相对位移及弯矩影响较小。在设计地震作用下，各抗震指标变化不明显。罕遇地震作用下，耗能钢筋配筋率由1%提高到1.68%，墩顶位移、残余位移和接缝张开相对位移分别减少6%,13%,14%。混凝土强度提高20%，残余位移减少约44%。相对于集中布置，预应力筋分散布置的墩顶位移和接缝张开相对位移分别减少6%和22%。

• 单位
  中南大学; 郑州大学; 土木工程学院