高速铁路桥梁装配式桥墩足尺寸拟静力试验研究

作     者：李运生 王泽涵 杨斌 侯宇飞 刘凯 张彦玲 LI Yunsheng;WANG Zehan;YANG Bin;HOU Yufei;LIU Kai;ZHANG Yanling

作者机构：石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 中国国家铁路集团有限公司工程管理中心北京100844 中国中铁上海工程局集团有限公司技术研发中心上海200000 中国铁路设计集团有限公司土建工程设计研究院天津300140 

出 版 物：《铁道学报》 (Journal of the China Railway Society)

年 卷 期：2022年第44卷第9期

页      面：135-145页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0708[理学-地球物理学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中国铁路总公司科技研究开发计划(P2018G004) 河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室开放基金(KLLSHMC2112)。 

主　　题：高速铁路桥梁 装配式桥墩 足尺模型 拟静力试验 抗震性能 

摘      要：为研究高速铁路装配式桥墩的抗震性能,克服尺寸效应的影响,以京雄高铁固霸大桥圆端形实体框架墩为原型,开展装配式桥墩和现浇桥墩足尺寸模型拟静力试验,结合Ansys有限元分析研究足尺墩在循环荷载下的破坏过程及破坏模式,以及其滞回性能、耗能能力、延性性能、刚度退化规律和曲率分布。研究结果表明,装配墩和现浇墩在水平荷载约为桥上制动力3.75倍时几乎同时开裂,裂缝发展损伤过程和破坏模式接近,但装配墩在灌浆套筒高度范围内无明显裂缝,使传统塑性铰的位置上移一个套筒高度;装配墩滞回曲线比现浇墩饱满,在有限元分析中,极限荷载下其滞回耗能比现浇墩小10.6%,位移延性系数较现浇墩小15.8%;装配墩和现浇墩的初始刚度与屈后刚度接近,随荷载等级的增加,两种桥墩的等效刚度均逐渐减小;两者墩身截面的较大曲率均主要发生在接近墩底处,其中,装配墩的曲率在灌浆套筒范围内较现浇墩明显减小,其他位置在相同荷载等级下则较大。研究表明,在相同配筋情况下,现浇墩耗能能力与延性性能略优于装配墩,但差别不大,装配墩完全可以满足实际桥梁工程性能要求。