[分享]装配式桥梁抗震性能的提升方法

发表于2018-12-07    658人浏览    1人跟帖    复制链接  只看楼主

引言

装配式桥墩与整体现浇桥墩相比, 具有人工用量少、施工工期短、质量易保证、对环境影响小、自复位能力强等优点,主要适用于桥梁梁总长较大、桥墩相对较高、墩数较多的桥梁。然而, 预制拼装桥墩的抗震性能一直是工程界比较关注的问题, 也是此类型桥墩设计的难点。


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问题分析

在地震作用下,装配式桥墩主要存在以下几方面的问题:

(1)装配式桥墩的延性和滞回耗能能力较弱,导致其可能发生脆性破坏,这是预制拼装桥墩在中、强震区应用受到限制的重要原因。

(2)地震时预制拼装桥墩的塑性铰区节段在较大纵向压应变下形成柱脚的刚性转动,可能导致该区域节段保护层混凝土大量开裂甚至压碎,因此,有必要较大幅度提升此类桥墩墩底塑性铰区混凝土的抗裂能力。

(3)桥墩各节段主要依靠预应力连接,在较大水平地震作用下其抗剪能力相对较弱,而且各节段可能发生相对转动,节段接缝处在转动时因承受较大的局部应力而较易发生损坏。

提升方法

针对装配式桥墩的力学特点,国内外学者从不同角度提升其抗震性能。

(1)不同构件相组合:采用钢套筒、碳纤维布、FRP套筒包裹部分节段,或采用内外均布置钢筒,在钢筒中间灌注高性能混凝土的空心组合形式,增强装配式桥墩的抗震能力。

(2)设置耗能装置:采用形状记忆合金作为装配式桥墩的耗能钢筋,提高结构的阻尼比;在墩柱的关键部位设置外置耗能器,例如在桥墩底部阶段设置橡胶垫,并在墩柱与基座间设置钢角组成耗能体系。

(3)采用新型结构材料:在装配式桥墩潜在塑性铰区节段采用纤维增强水泥符合材料、混杂纤维混凝土或水泥基复合料,采用玄武岩纤维筋或SMA筋代替普通钢筋,增强结构的延性,减小塑性铰区的损伤和残余位移。

表1 装配式桥梁抗震性能的提升方法

装配式桥梁抗震性能的提升方法_1

结论

对于桥梁结构而言, 桥墩是直接影响其抗震性能的关键构件。为满足我国在该方面的工程实践需要,在借鉴国外研究成果的基础上,需要针对我国桥梁结构所处的场地条件、地震动输入条件、桥梁设计相关规范及施工工艺等实际情况,进一步研究提升装配式桥墩乃至桥梁体系抗震性能的合理方法。


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 发表于2018-12-07   |  只看该作者      

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装配式桥梁抗震性能的提升方法

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