摘要：铁路桥墩作为桥梁的下部结构,在地震作用下易遭到破坏。我国高烈度地区依然存在大量的低配筋重力式桥墩。此类桥墩延性及耗能能力较差,抗震能力不足。在历次强烈地震时铁路桥墩的破坏都十分严重。因此,针对既有铁路重力式桥墩提出可靠的抗震加固方法,以及对加固后桥墩的抗震性能进行评估,已成为一个急需解决的问题。根据铁路重力式桥墩的特点,研究了外包碳纤维布、外包混凝土及外包钢板3种抗震加固方法的有效性及可行性,并对3种加固材料与基础的锚固连接方式进行重点研究。制作6组共计23个不同配筋率的混凝土桥墩模型,针对每种加固方法进行试验及理论研究。研究模型桥墩加固前、后的破坏模式、滞回曲线及骨架曲线,分析各种加固方法的加固效果。研究加固后桥墩的抗震性能评估方法。主要研究内容如下:(1)针对铁路混凝土重力式桥墩配筋率低,在地震时易发生破坏的特点,提出外包碳纤维布、外包混凝土及外包钢板3种抗震加固方法。介绍了3种抗震加固方法的施工工艺,尤其对3种加固材料与基础的锚固连接方式进行了详细介绍。(2)建立3种抗震加固方法的有限元模型及求解方法。基于ANSYS有限元分析软件,研究模型桥墩加固前、后的承载能力、位移延性以及塑性区的分布规律。讨论加固材料、墩底锚固措施及加固高度等因素的影响。比较不同加固方法的加固效果。建立采用外包碳纤维布、外包混凝土及外包钢板3种抗震加固方法的三维有限元分析模型,进行桥墩水平力–位移关系的全过程分析。计算结果表明:随着加固高度的增加,破坏模式发生改变,塑性区的分布区域发生上移。采用墩底锚固措施的加固方法可以大幅度提高桥墩的承载能力和变形能力。有限元分析结果为桥墩的抗震加固参数及锚固方式的确定提供了理论�

关键词：铁路桥涵工程 重力式桥墩 抗震加固 拟静力试验 简化的能力谱法 

单位：兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室 兰州交通大学土木工程学院