摘要：灌浆套筒是目前预制装配桥墩常用连接方式,承载能力高,但残余位移大,自恢复能力和延性不足。为解决该问题,提出“灌浆套筒+预应力筋”混合连接方式,并应用于预制装配桥墩。以某轨道交通高架桥梁为工程背景,考虑不同连接方式,设计制作3个缩尺比为1:3的桥墩试件,进行拟静力试验和数值仿真分析,开展“灌浆套筒+预应力筋”混合连接预制装配桥墩的抗震性能研究。研究结果表明,相比于灌浆套筒连接和现浇连接,混合连接预制装配桥墩的开裂荷载分别提升了56.1%和79.4%,自恢复能力优势显著,残余位移分别为前二者的45.3%和58.7%,峰值荷载与灌浆套筒连接桥墩接近,但耗能能力较前二者弱,极限位移状态下的耗能能力约为现浇连接桥墩的84%。相比于灌浆套筒连接桥墩,混合连接桥墩墩身塑性铰略有上移,墩身塑性损伤范围略大,预应力筋与墩身混凝土之间的相对滑移是导致混合连接桥墩耗能能力下降的关键原因,极限位移状态下最大相对滑移达7.1 mm,发生在距墩底2000 mm处。从承载能力、位移延性、自恢复能力等方面考虑,针对轨道交通桥梁,“灌浆套筒+预应力筋”混合连接预制装配桥墩具有较好的应用价值,但预应力设计时应以对称分散布置为宜,且预应力初拉力不宜过大。

摘要：为研究在水平荷载作用下螺纹钢法兰连接预制装配桥墩的抗震性能,设计制作一个整体现浇桥墩、两个分别采用承插式和非承插式方案的螺纹钢法兰连接预制桥墩。通过开展拟静力加载试验,对比研究螺纹钢法兰连接预制装配桥墩与整体现浇桥墩的破坏模式、荷载-位移曲线特征。基于试验,建立三个桥墩的有限元数值模型与试验进行对比,两者结果吻合较好。研究结果表明:螺纹钢法兰连接预制装配桥墩的水平承载力均能达到整体现浇桥墩的水平;预制装配桥墩最终在法兰与墩柱交界面上部形成塑性铰,相较于整体现浇桥墩上移一个法兰高度;螺纹钢法兰连接预制装配桥墩的残余位移要比整体现浇桥墩小,具有一定的自复位能力;采用承插式方案的预制装配桥墩耗能能力和位移延性最好,且具有较高的初始刚度,而非承插式连接预制装配桥墩的耗能能力和延性最差,刚度最小;相比较而言,承插式螺纹钢法兰连接预制装配桥墩整体性和抗震性能均优于非承插式螺纹钢法兰连接预制装配桥墩。基于上述结果,可对螺纹钢法兰连接预制装配桥墩的设计和应用提供参考。

摘要：节段有效连接是保证预制装配桥墩正常使用的关键。锥套锁紧连接是一种新型钢筋连接形式,操作简便,连接高效,但尚无应用于预制装配桥墩的详细研究资料。以某拟建轨道交通高架桥梁预制装配桥墩为工程背景,考虑现浇连接(CIP),锥套锁紧连接(TS)和套筒灌浆连接(GS)3种方式,设计制作了3个1︰3的桥墩缩尺试验模型,完成了拟静力试验和数值仿真分析,对比了不同连接方式桥墩的破坏形式、承载能力、刚度退化和自恢复能力。研究结果表明:锥套锁紧连接应用于预制装配桥墩,其等同现浇程度显著优于套筒灌浆连接。3种连接方式的试件最终破坏形态均为典型弯曲破坏,表现为墩身与承台接缝处的裂缝贯通以及柱角区域混凝土压溃,但现浇连接和锥套锁紧连接试件的裂缝沿墩身基本呈环向均匀分布,套筒灌浆连接试件的裂缝较为集中于套筒连接区段接缝处。锥套锁紧连接试件承载能力、塑性转动能力基本等同现浇,残余位移和自恢复能力次之,耗能能力最差;套筒灌浆连接试件的承载能力和耗能能力较前二者都高,其中承载能力较锥套锁紧连接提升了34.3%,但延性系数降低了23.8%。相比于增大恒载轴压比,增大墩身纵筋配筋率可有效提升锥套锁紧连接试件耗能能力和承载能力,同时较小程度损失试件的延性和自恢复能力。研究成果为锥套锁紧连接预制装配桥墩的设计和应用提供了详细技术参考。

摘要：预制装配桥梁技术采用新型施工技术和连接形式,是未来桥梁工程的发展方向。灌浆套筒连接作为预制装配桥墩节点的常用连接方式,为研究其地震作用下的剪切行为,采用1∶4缩尺比,设计剪跨比为2.50和1.75的灌浆套筒连接桥墩节点试件。通过开展低周循环荷载试验,揭示桥墩地震失效机理,并探究不同剪跨比对其抗震性能的影响规律。同时,建立有限元模型来预测灌浆套筒连接节点的抗震性能。研究结果表明:试件失模式均为拼接缝灌浆料受压破坏后,墩柱纵向钢筋断裂,增大剪跨比可增大墩柱底部混凝土的损伤;对比耗能能力、刚度退化以及延性性能表明了试件良好的抗震性能,所建立的有限元模型可以精确预测套筒连接试件的损伤发展和滞回曲线。本文研究可为低剪跨比灌浆套筒连接预制装配桥墩的应用提供技术参考。

摘要：为满足快速发展的国民经济对交通基础设施的需求,加速桥梁建造技术成为了桥梁工程的发展方向。预制装配桥墩节点的连接形式和抗震性能成为限制加速桥梁建造技术工程推广应用的关键问题。有鉴于此,本文以北京某高速公路工程为工程依托,提出UHPC灌浆墩柱-承台承插连接节点形式,承插区域增设剪力键。设计1∶3的缩尺模型,考虑0.8倍柱宽和1.0倍柱宽承插深度,开展墩柱-承台节点试件的拟静力试验研究,揭示节点损伤发展和失效模式,并对比承插深度对其抗震性能指标的影响规律,基于试验结果建立数值模型并开展参数分析。研究表明:0.8倍柱宽的承插深度即可保证桥墩形成塑性铰,承台保持弹性状态,节点连接获得良好的抗震性能;增大承插深度和轴压比均可提升节点承载能力,承插深度不足会使混凝土损伤发生在墩柱承插部分。

摘要：肯尼亚内罗毕快速路项目是“一带一路”重要工程之一,是东非地区首次采用预制装配桥墩设计与施工的示范项目。结合项目的建设条件和特点,总结适用于当地城市高架桥预制装配桥墩的设计思路与要点,对构件连接方式进行研究和比选,同时对预制装配桥墩和传统现浇桥墩工程经济效益进行对比。对后续东非地区城市高架桥的建设具有参考意义。

摘要：为了解决法兰连接在混凝土墩柱中应用时面临的连接方式难实现、受力机理不明确及抗震性能不清晰等问题,提出一种基于法兰连接的离心式中空钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)节段桥墩柱-柱节点拼装方案,从而进一步完善桥梁下部结构预制装配技术。依托于监利至江陵高速公路洪湖一号特大桥工程,设计制作了一个高度为5.6 m的1:1足尺模型墩柱试件,并开展了拟静力试验和数值模拟分析以研究其抗震性能和破坏模式。基于屈服线理论和T形连接节点模型,分析了法兰端板和螺栓受力机理,建立了法兰连接节点的抗弯能力计算模型。结果表明,将法兰节点设置在最不利受力位置即墩柱底部塑性铰区时,基于法兰连接的离心式中空RC节段桥墩在弹性阶段的力学性能仍接近传统现浇墩柱,且满足低烈度区实际工程中的抗震设计要求。但桥墩屈服后在连接节点处发生破坏,说明其耗能能力具有一定的局限性,因此对于中高烈度区应用需开展进一步的研究。所建立的节点受力模型合理地解释了节点破坏的原因,并据此推出了一套该法兰连接节点端板厚度和钢筋直径的设计流程,为未来在中高烈度区应用提供设计建议。