跨海大桥U-RC组合桥墩设计

摘要：

为解决跨海桥梁桥墩施工与防腐问题,提出了超高性能混凝土(UHPC)-钢筋混凝土(RC)组合桥墩新结构,简称U-RC组合桥墩,以UHPC外筒作为永久模柱,现浇内核钢筋混凝土;以平潭海峡大桥为工程背景,开展了U-RC组合桥墩的结构设计与计算,并与原设计方案的工程量和造价进行了比较;进行了3根内核RC柱、3根UHPC模柱、3根U-RC组合桥墩的极限承载力试验,测量了试件的混凝土纵向应变与横向应变,研究了试件的破坏形态与裂缝发展过程,得到了试件的极限承载力试验值,分析了U-RC组合桥墩的受力性能.研究结果表明:U-RC组合桥墩的承载力大于设计内力,满足现行规范要求;采用UHPC模柱取代钢模板的桥墩设计方案,可节约钢材约2 410 t,工程造价节省约30％;3根UHPC圆筒的极限荷载均值为1 342 kN,3根RC柱的极限荷载均值为1 370 kN,二者之和小于3根U-RC组合桥墩极限荷载均值3 033 kN,说明UHPC模柱对核心混凝土有一定的套箍作用,采用简单迭加方法计算U-RC组合桥墩的轴压极限承载力是可行且偏保守的;在轴压试验中,U-RC组合桥墩的破坏模式为核心混凝土的横向变形导致UHPC模柱出现竖向裂缝,并与核心混凝土在界面处分离;达到极限荷载破坏时,外包UHPC层出现纵向裂缝,荷载增大,裂缝增长,并有混凝土剥落现象,但U-RC组合桥墩破坏时其外包UHPC层纵向应变未达到极限压应变.

关键词：桥梁工程、跨海大桥、组合桥墩、永久模柱、超高性能混凝土、钢筋混凝土、受力性能

所属期刊栏目：17

分类号：U443.22(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金项目U1305245

在线出版日期：2017-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：55-65