柱脚形式不同的部分填充混凝土装配式钢桥墩抗震性能研究

作     者：吴庆雄 郑其鑫 袁辉辉 秦志清 

作者机构：福州大学土木工程学院 福建省土木工程多灾害防治重点实验室 福州大学工程结构福建省高校重点实验室 福建省交通规划设计院有限公司 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51978169) 福建省交通运输科技发展计划项目(202211) 

主　　题：装配式钢桥墩 柱脚形式 抗震性能试验 有限元分析 水平承载力 

摘      要：为探究不同柱脚连接形式对部分填充混凝土装配式钢桥墩（简称“PS-PFC桥墩）的抗震性能的影响，以柱脚形式为主要参数，进行了3个混凝土填充率为25%的大比例PS-PFC试件的拟静力试验，并采用ABAQUS软件开展了此类桥墩的精细化有限元模拟与拓展参数分析。结果表明：采用埋入式柱脚的桥墩具有最强的滞回耗能能力，但延性最差，混凝土填充面上方的钢管破坏严重，震后修复困难。采用端承式柱脚与外包式柱脚的桥墩受力机理相似，耗能水平相当，均具有优良的延性，前者达到极限状态时表现为锚杆拉伸变形和柱底钢板屈曲变形，震后修复较易，而后者外包层混凝土破碎、承台混凝土崩裂，震后修复不易。埋入式桥墩的峰值荷载和延性皆与轴压比呈负相关，而端承式与外包式桥墩则相反；钢管强度、锚杆直径和外包层高度等参数均会不同程度地影响桥墩的抗震性能。进而提出了PS-PFC桥墩的水平承载力理论计算方法，其计算结果与有限元分析结果吻合良好。