承插法连接装配式UHPC桥墩抗震性能研究第七届全国防灾减灾工程学术会议

ID：286 View Protection：ATTENDEE Updated Time：2025-05-09 10:15:30 Hits：826 Oral Presentation

Start Time：2025-05-17 14:10（Asia/Shanghai）

Duration：10min

Session：P 5月17日下午分会 » P5-25-2. 桥梁结构抗震、减隔震理论与韧性提升

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当前预制桥墩构件存在重量过大、施工复杂以及耐久性不足等问题，超高性能混凝土（UHPC）的应用是解决这些问题的有效方案。因此，本文提出了一种新型承插法连接的装配式UHPC桥墩，该设计融合了承插式装配式桥墩和UHPC材料的优势，不仅实现了结构的轻质高强，还显著提升了桥墩在使用寿命期间的经济效益。

为了充分研究承插法连接的装配式UHPC桥墩的抗震性能，制作了一个整体现浇UHPC桥墩（CIP-2）和一个承插法连接的装配式UHPC桥墩（PC），并将整体现浇C50混凝土桥墩（CIP-1）作为对比样本。通过拟静力试验，观察了各个桥墩的开裂和破坏模式，并获得了滞回曲线、骨架曲线和刚度退化等一系列抗震性能指标。试验结果表明，UHPC桥墩的抗震性能显著提升，与C50混凝土桥墩相比，承载能力和变形能力分别提高了102.98%和41.73%。承插法连接的装配式UHPC桥墩抗震性能进一步提升，与整体现浇UHPC桥墩相比，承载能力提升了20.69%，变形能力提升了22.41%。
通过建立基于混凝土损伤理论的精细化有限元模型，揭示了承插深度、钢筋强度、灌浆料强度和轴压比等关键参数对抗震性能的作用机理。数值研究表明：承插深度需达1.0D方可兼顾承载力与施工安全性；当钢筋强度突破600MPa时呈现显著边际效益递减现象，推荐选用HRB500-HRB600级钢材；灌浆料强度在C60-C80区间时对性能影响较小；轴压比超过10%将显著削弱延性耗能能力。据此提出参数优化设计准则，形成了 “材料性能-构造参数-力学响应”协同控制的设计方法体系。

副教授 东北林业大学

兰州交通大学土木工程学院

第七届全国防灾减灾工程学术会议