预应力GFRP筋-不锈钢筋混合配筋预制节段桥墩抗震试验

作     者：贾俊峰 张凯迪 陈梦圆 程寿山 赵建瑜 邓贺丹 JIA Jun-feng;ZHANG Kai-di;CHEN Meng-yuan;CHENG Shou-shan;ZHAO Jian-yu;DENG He-dan

作者机构：北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室 交通运输部公路科学研究院旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室(北京) 中国恩菲工程技术有限公司 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2025年第38卷第1期

页      面：144-157页

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：国家自然科学基金项目(52178449) 北京市自然科学基金项目(8234060) 

主　　题：桥梁工程 预制节段桥墩 抗震性能 预应力GFRP筋 不锈钢筋 混合配筋 

摘      要：为解决沿海侵蚀环境下装配式节段桥墩钢筋易锈蚀以及强震后桥梁墩柱残余位移大的问题，提出一种配置不锈钢筋和无黏结预应力GFRP筋的混合配筋预制节段拼装混凝土桥墩。通过拟静力试验揭示了混合配筋桥墩的破坏模式，分析了桥墩的滞回性能、承载力、耗能、残余位移、预应力变化、刚度退化、钢筋应变和接缝开口等抗震性能参数，并与有黏结无初始预应力GFRP筋的混合配筋节段拼装桥墩抗震性能进行了对比分析。研究结果表明：对无黏结GFRP筋施加50%墩顶竖向重力的预紧力，试件残余位移可减小近40%,但峰值承载力降低了20%左右；增加GFRP筋的配筋率，同时减小不锈钢筋的配筋率，试件残余位移可减小38%,承载力减小10%;墩顶竖向轴压比即P-Δ效应对墩底最大弯矩的影响更明显。合理设计无黏结预应力GFRP筋的初始张拉力和配筋率，同时考虑GFRP筋的极限拉伸应变影响，可使桥墩具有与有黏结预应力GFRP筋桥墩的水平承载力基本一致，但可大幅降低预制节段墩柱的残余位移。