无主筋先张预应力高韧性混凝土预制桥墩抗震性能数值仿真分析
贾俊峰1*，张先可1，黄 河2，康 玲3，柏颢原3
(1. 北京工业大学 桥梁工程安全与韧性全国重点实验室，北京 100124; 2. 四川成绵苍巴高速公路有限责任公司成都分公司，四川 成都 618206; 3. 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川 成都 610041)
摘 要： 传统现浇桥墩为满足抗震设计要求，往往需依赖较高配筋率，易造成现场施工作业复杂、效率偏低。为推动低配筋预应力预制拼装桥墩技术的发展，基于试验验证的数值分析模型，系统探究了耗能钢筋配筋率、预应力筋配筋率、初始张拉应力、承插深度、钢筋-混凝土黏结性能等关键参数对无主筋先张预应力高韧性混凝土预制桥墩抗震性能的影响规律。结果表明：增大耗能钢筋配筋率可有效提高桥墩的承载能力与耗能能力，但会增大残余位移值;提高预应力筋配筋率可显著增强桥墩的初始刚度与峰值承载力，但也会间接增大总轴压比，进而导致残余位移值增大;提高预应力筋初始张拉应力可减小桥墩残余位移值，但会降低桥墩延性性能;增加承插深度虽能提高桥墩的承载力，但会减小剪跨比，可能导致破坏模式由弯曲破坏向弯剪破坏转变。相比之下，采用无黏结预应力筋与无黏结耗能钢筋的组合构造，并适度降低初始张拉应力，可在保证桥墩承载力的同时有效延缓预应力筋屈服、控制预应力损失、减小残余位移值，显著改善桥墩的延性与自复位能力，实现综合抗震性能最优。该研究成果可为低配筋先张预应力高韧性混凝土预制桥墩的抗震优化设计提供理论依据与技术路径。
关键词： 桥梁抗震性能; 预应力桥墩; 预制拼装桥墩; 高韧性混凝土; OpenSees数值模拟; 参数分析
基金项目： 国家重点研发计划项目(2023YFC3805100，2023YFC3805101);四川省交通运输科技项目(2022-ZL-05)
引文格式： 贾俊峰，张先可，黄河，等. 无主筋先张预应力高韧性混凝土预制桥墩抗震性能数值仿真分析[J]. 市政技术，2026，44(9)：1-12，137. (Jia Junfeng，Zhang Xianke，Huang He，et al. Numerical simulation analysis on seismic performance of precast piers with pretensioned high-toughness concrete without main reinforcement[J]. Journal of Municipal Technology，2026，44(9)：1-12，137.)