中空夹层预制装配式圆形桥墩抗震性能参数分析

摘要

为了降低预制装配式桥墩的吊装质量,实现预制装配式桥墩轻量化,提出了基于灌浆套筒连接的中空夹层预制装配式圆形桥墩,设计并制作了缩尺模型,通过拟静力试验对其抗震性能进行了分析。采用ABAQUS有限元分析软件建立了中空夹层预制装配式桥墩的精细化有限元模型,将拟静力试验结果与有限元计算结果进行对比分析,验证了有限元模型的准确性。通过改变中空夹层预制装配式圆形桥墩试件轴压比和墩身中空率,研究不同轴压比和中空率对其抗震性能的影响。基于实际工程中的圆形桥墩,设计了中空夹层预制装配式圆形实桥桥墩,并进行抗震性能分析。结果表明:在往复荷载作用下,随着轴压比的增大,中空夹层预制装配式圆形桥墩抗侧极限承载力有所提高,水平承载力显著增长,位移延性系数下降较为明显,初始切线刚度增幅较大,提高了加载初期墩身抵抗变形能力;通过改变中空钢管的高度可以增大中空夹层预制装配式圆形桥墩墩身中空率,随着墩身中空率的增大,中空夹层预制装配式圆形桥墩更好地发挥了中空钢管变形能力强、刚度大等优势,墩身抗弯承载力显著提高,墩身初始切线刚度明显增大,加载初期桥墩抵抗变形能力有所增强,墩身延性有所降低;中空夹层预制装配式圆形实桥桥墩滞回环较为饱满,具有较高的抗弯承载能力,抗震性能优良;墩身内预埋中空钢管对预制装配式桥墩抗震性能产生积极影响,轴压比和中空率的增大均可显著提高中空夹层预制装配式圆形桥墩的水平抗弯承载力,提高桥墩墩身加载初期抵抗变形能力。