基于不同结构形式新型桥墩抗震性能对比分析

摘要:研究目的:在高地震烈度的山岭和峡谷地区高墩大跨连续刚构桥被大量建造的同时，探索和寻求适用于 高烈度区该类桥型高墩的新型结构形式非常必要。本文以二郎河特大桥为工程背景，根据该桥双肢薄壁高墩 截面（RC墩），基于承载力和墩顶刚度相同的原则，优化设计两种新型高墩截面:钢板连接的钢管混凝土高墩 截面（CFS -1墩）和双波折腹板连接的钢管混凝土高墩截面（CFS -2墩）；运用OpenSees ]立模型，采用 Pushover方法研究这三种高墩截面结构的滞回曲线、累积滞回耗能、等效粘滞阻尼系数、骨架曲线、延性性能、 刚度特性，对比分析三种高墩结构抗震性能的优劣。研究结论:⑴相同轴压比条件下，基于滞回曲线、累积滞回耗能、等效粘滞阻尼系数的对比分析，CFS-1 墩和CFS -2墩耗能能力远远高于RC墩，CFS -2墩耗能能力略高于CFS - 1墩;基于骨架曲线、位移延性系 数、等效刚度退化系数的对比分析，CFS -1墩和CFS -2墩塑形变形能力明显高于RC墩，CFS -2墩塑形变形 能力略好于CFS -1墩;（2)优化设计的新型CFS -1墩和CFS -2墩的抗震性能总体优于RC墩;（3) CFS -2墩 的抗震性能略强于CFS -1墩，说明钢管混凝土柱间的连接方式对整个桥墩的抗震性能有影响，本研究中双 波折腹板连接优于钢板连接；4)本研究成果可供类似桥梁结构体系设计时参考和借鉴