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为研究采用外包超高性能混凝土(UHPC)的钢管(ST)作为免拆模板,内浇普通混凝土(NC)的组合桥墩的抗震性能,以罗屿大桥为工程背景,开展了UHPC-ST-NC组合桥墩结构设计,并制作了3个不同设计参数的组合桥墩(编号URST-1、UHST-1、UHST-2)和1个整体现浇钢筋混凝土(RC)桥墩(编号ZT-1)。通过开展桥墩试件的拟静力试验,分析各试件的破坏模式,对比各试件的滞回曲线、骨架曲线、延性性能、耗能能力、刚度退化等性能指标,并采用Abaqus有限元软件分析UHPC径厚比和钢管径厚比参数对组合桥墩的抗震性能的影响。结果表明:采用UHPC-ST模板取代钢模板的设计方案,不仅能提高桥墩的耐腐蚀能力和耐冲刷能力,并且节省了拆模的时间,提高了施工效率;UHPC-ST-NC组合桥墩在地震作用下的破坏模式与整体现浇桥墩类似,均为压弯破坏,但其破坏程度明显轻于整体现浇桥墩;与ZT-1试件相比,URST-1、UHST-1、UHST-2试件的峰值荷载分别提升了56.9%、68.0%、69.6%,水平承载能力更高;峰值位移也分别提升了11.8%、24.2%、68.0%,残余位移更小,耗能能力更强;带有构造箍筋的UHPC-ST-NC组合桥墩的延性系数、极限位移、耗能能力均高于无构造箍筋的UHPC-ST-NC组合桥墩;根据有限元参数分析结果,建议UHPC-ST-NC组合桥墩截面UHPC径厚比取0.2~0.3,钢管径厚比取0.01~0.015。试验结果表明,UHPC-ST-NC组合桥墩的抗震性能优于整体现浇桥墩,在钢管外侧焊接水平环向箍筋能提高桥墩的抗震性能。
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Source :
中国公路学报
ISSN: 1001-7372
CN: 61-1313/U
Year: 2023
Issue: 09
Volume: 36
Page: 181-192
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