CFRP及外包钢复合加固震损双层高架桥框架墩地震易损性分析

• 作者: 许成祥 吴永昂 罗恒 胡序辉
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 桥梁工程 双层框架式桥墩 震损加固 碳纤维布 外包钢 地震易损性
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构|Bridge,Tunnel and Structure
• 页码范围: 733-742
• 页数: 10页
• 分类号: U443.22
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210285

摘要

双层高架桥框架式桥墩受力复杂,震害严重,在实际桥梁工程中的应用越来越多.为研究震损双层高架桥框架式桥墩经碳纤维布(CFRP)及外包钢复合加固后的地震易损性,以原型、直接加固、中损加固、重损加固4榀双层框架式桥墩为研究对象,采用双参数地震损伤模型计算损伤指数以折减材料性能来模拟地震损伤,利用OpenSees开放平台建立精细化的非线性有限元模型.基于桥墩的低周往复荷载分析,对比模拟与试验的滞回曲线和骨架曲线,验证模型的可行性.在此基础上,以规范反应谱为目标从美国太平洋地震研究中心(PEER)数据库选择20条实际地震动记录作为输入,对桥墩模型进行增量动力分析.以峰值加速度作为地震动强度参数,以位移延性比作为工程需求参数,通过定义4种损伤极限状态进行地震易损性分析,以峰值加速度中位值和增强系数定量评估桥墩复合加固的效果.研究结果表明:震损加固后的桥墩比加固前更不容易受到地震的损坏,对于轻微、中等、严重、倒塌4种损伤状态,中损加固后桥墩的增强系数分别为90.5％,106.3％,119.6％,127.2％;重损加固后桥墩的增强系数分别为85.1％,100.4％,113.2％,120.6％.因此,在重度地震损伤范围内,CFRP和外包钢复合加固震损双层高架桥框架式桥墩是有效的.