自定心预制节段混凝土高铁桥柱

震后可自复位

通过无粘结后张预应力与UHPC管节点实现可更换耗能钢筋和震后自复位，突破传统高铁桥柱刚度大、延性差的问题。

王振 · Song, Laijian · Chuansong, Gao · Wang, Jingquan · Shuai, Zhang · Wei, Su · Zhao, Guotang · Zhang, Jian

Engineering Structures 2023

具体参数

漂移能力

{'zh': '5', 'en': '5'} %

等效滞回阻尼比

{'zh': '20', 'en': '20'} %

建议允许漂移率（无预应力）

{'zh': '3.5', 'en': '3.5'} %

建议允许漂移率（有预应力）

{'zh': '4.0', 'en': '4.0'} %

技术优势

震后能自己回正

无粘结后张预应力筋提供复位力，使桥柱在承受5%漂移后残余漂移率仍在允许范围内，无需大规模修复。

耗能强且可更换

大直径变形耗能钢筋与连锁多肢箍配合，提供约20%等效滞回阻尼比；震后只需更换损坏的耗能钢筋即可恢复功能。

延性足够用了

连锁多肢箍有效约束核心混凝土，使桥柱发生延性弯曲破坏而非脆性剪切破坏，漂移能力达到5%。

节点滑移可忽略

UHPC填充的管道连接件保证了底部接缝开口主导侧向变形，接缝滑移的影响几乎可以忽略不计。

应用场景

• 预制装配式桥梁：用预制节段拼装桥柱替代现浇，加快高铁桥梁标准化施工，减少现场湿作业和交通干扰。
• 高速铁路桥梁抗震：通过自定心和可更换耗能设计，使高铁桥柱在强震后满足即时通车和快速修复要求。
• 自复位结构：将自定心技术引入高铁桥梁，利用预应力实现震后残余位移最小化，保护轨道平顺性。
• UHPC连接节点：用UHPC填充管道节点可靠传递剪力并使接缝开口主导变形，保证柱体整体性和可控摇摆。