摘要：节点连接的有效性和可靠性、施工便捷性和抗震安全性是桥梁下部结构预制装配的关键技术。为促进预制装配桥梁下部结构的快速施工和抗震设计,基于超高性能混凝土(Ultra High-performance Concrete,UHPC)灌浆材料,提出一种施工便捷、容错率高的预制桥墩-承台承插式连接节点构造。开展了1/3缩尺比的承插式桥墩-承台节点拟静力试验,探究了剪力键、截面宽度对节点失效模式和抗震性能指标的影响规律。基于ABAQUS程序,建立了新型节点精细化有限元模型,探明了节点区的应力分布规律,进而提出了承插式节点弯矩能力预测方法。研究结果表明:当承插深度不小于柱宽的80%时,承插节点的损伤发展集中在墩柱底部,失效模式为墩柱混凝土剥落后纵筋屈曲断裂,为典型的桥墩底部塑性铰延性破坏;同时,承台处于弹性状态,验证了节点良好的抗震性能;齿键可使节点区对墩柱锚固能力提高显著,但对节点整体承载力、抗震性能指标和失效模式没有明显影响;建立的数值模型可以较精确预测承插节点的失效模式和非线性滞回行为,提出的承插节点抗弯承载能力计算方法的精确性通过试验和数值结果得以验证。研究结果以期为承插节点在中高烈度区预制装配桥梁的抗震设计和推广应用提供参考。

摘要：预制高强钢筋混凝土(RC)离心管墩可工业化流水线生产,效率高,质量可靠,是预制装配桥梁下部结构常用的设计建造方式之一,但是灌浆波纹管连接预制高强RC离心管墩的连接可靠性和抗震安全性尚需开展量化研究。为此开展3个1∶2大比例尺灌浆波纹管连接预制高强RC离心管墩拟静力试验,探究了水平往复荷载下管墩节点损伤全过程,并结合现有研究,从位移延性、刚度退化、耗能特性等参数评估其抗震性能。在此基础上,提出配置单层箍筋的空心管墩约束混凝土模型,并通过试验和数值结果验证该改进模型的精确性。同时,分析了轴压比、壁厚比等重要参数对空心管墩延性的影响规律,提出了考虑约束效应的空心管墩极限抗弯强度计算方法。结果表明:采用灌浆波纹管连接的预制高强RC离心管墩-承台连接可靠性良好;当轴压比不大于0.1时,高强离心管墩和实心桥墩抗震性能基本相同,当轴压比大于0.2时,管墩延性等抗震指标显著降低。同时,考虑到单层箍筋对核心混凝土的约束效应,建议预制高强RC离心管墩的壁厚比应不小于0.2。

摘要：针对插槽式连接预制桥墩的抗震性能,基于荣乌新线高速公路某桥梁工程,采用ABAQUS有限元分析软件对不同轴压比的插槽式连接桥墩进行数值仿真分析,重点分析了3种桥墩模型的承载能力、延性性能、滞回特性、骨架曲线、刚度退化以及耗能能力,设计并制作了插槽式连接预制灌芯管墩试件,并采用拟静力试验对构件进行验证。分析结果发现:低剪跨比的插槽式管墩破坏形式均为剪切破坏。随着轴压比的增加,其承载力逐渐提高,但管墩承载力失效的速度也越来越快,延性系数逐渐降低,刚度逐渐增大,耗能能力逐渐增强,低剪跨比插槽式管墩的轴压比在0.2左右时具有较好的抗震性能。

摘要：为研究剪跨比对插槽式连接空心管墩抗震性能的影响,基于荣乌新线高速公路桥梁工程,借助ABAQUS有限元分析软件,对3种不同剪跨比的插槽式连接空心管墩进行数值模拟,制作插槽式连接管墩足尺模型开展恒定轴力作用下的水平循环荷载试验研究,验证了有限元模型的可靠性。结果表明:3种不同剪跨比的管墩模型的破坏模式分别为剪切破坏、弯剪破坏和弯曲破坏。随着剪跨比的增加,管墩的滞回性能、耗能能力与延性性能得到明显的提升,但其承载能力与残余位移变化不大,初始刚度得到加强,但最终的破坏刚度基本一致。