鋼板混凝土復合加固鐵路重力式橋墩抗震性能研究

郝 巖，丁明波，魯錦華，秦訓才，劉德安

(蘭州交通大學 土木工程學院，甘肅 蘭州 730070)

我國鐵路交通運輸工程中，橋梁占比極高，以青藏鐵路格拉段為例，全線中大型橋梁共317 座，總長156.7 km，占總線路的13.7%[1]。我國地處環太平洋地震帶和歐亞地震帶之間，地震活動頻率大且震級高，地震對橋梁工程產生了不同程度的影響[2-4]，對橋墩墩底部位影響最為明顯。已有加固實例主要采用外包混凝土[5-6]、粘貼鋼板[7-8]和粘貼碳纖維布[9-10]等技術進行加固橋墩。這些傳統加固技術存在很多不足，如：鋼板加固過程中不易生根、外包混凝土加固會增大墩身自重導致基礎負荷能力不足、粘貼碳纖維布加固后墩柱的抗剪性能差等。為解決這些問題，國內外許多學者對傳統加固技術進行了改進。盧亦焱等[11-14]提出碳纖維布與鋼板復合加固技術，有效增強了墩柱的極限承載力和抗彎剛度，減緩了撓度的發展，提高了墩柱的延性和耗能能力，使約束區混凝土有更大的極限應變；隨后又采用纖維增強復合材料與鋼材復合加固混凝土結構，不但延緩了裂縫擴展，解決了CFRP 錨固問題，還提高了混凝土開裂荷載和極限荷載，改善了CFRP 單一加固脆性破壞的特點。林佳輝等[15]采用鋼板剪力釘和原有混凝土植筋對梁進行鋼-混組合加固，提高了結構承載力和延性，利用灌漿和外包鋼板套箍的作用有效減少內部混凝土的變形。董旭等[16]提出了新型鋼筋網格加固橋墩的方法，加固后構件延性有很大提高，但墩身植入的橫向鋼筋一定程度上減弱了縱向鋼筋網格的受力，從根本來說未能解決大震耗能問題。……