震損可原位修復鋼橋墩設計及其抗震性能

呂英婷，郭子雄,2，劉陽,2，黃群賢,2

(1.華僑大學土木工程學院，福建廈門，361021；2.福建省結構工程與防災重點實驗室，福建廈門，361021)

近年來，鋼橋墩在城市高架橋中逐漸得到重視和推廣。對于箱型鋼橋墩，大震作用下橋墩根部容易出現局部屈曲。在日本阪神大地震中，鋼結構橋墩受到不同程度的破壞，鋼橋墩的抗震加固也因此受到重視[1]。鋼橋墩的抗震加固重點在于抑制橋墩底部的局部變形。目前常用的加固方法包括在鋼橋墩底部填充混凝土[2-4]、增設加勁肋[5-8]及增加低屈服強度能量吸收節段[9-10]等方法。對于采用設置能量吸收節段加固的橋墩，震后只需檢查和修復能量吸收節段。近年來，“可恢復功能城市”的概念得到了人們的廣泛認可。結構性能的可恢復性可以縮短震后修復周期，為最終實現可恢復城市提供基本技術支持。橋梁作為生命線工程，其震后功能的快速修復對實現“可恢復功能城市”至關重要。MARRIOTT 等[11-12]在自復位橋墩的外部設置了可更換消能器(由軟鋼條和設置在外部的防屈曲鋼套組成)，發現該構造將橋墩的大部分塑性變形集中于可更換消能器，減少了柱體構件的損傷。EL-BAHEY等[13-14]通過在兩柱之間設置一系列的可更換構件以消耗地震能量，保證主體結構不受破壞。可更換構件分為2 種即剪切鋼板和防屈曲支撐，并通過節點板安裝在橋墩柱之間，實現可更換連接。孫治國等[15]提出了含角鋼的搖擺-自復位雙柱墩和含角鋼及耗能鋼筋的搖擺-自復位雙柱墩，并利用有限元對其進行過擬靜力和動力時程分析，研究其抗震性能。……