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跨海大桥桥墩以钢模现浇海工混凝土结构为主,工程造价高,且仍存在着较严重的腐蚀问题。采用超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC)模板内浇普通混凝土的桥墩新结构,不仅具有良好的抗腐蚀性能和抗渗性能,而且施工方便、造价较低,具有广阔的应用前景。本文对这种新结构开展了试设计研究,主要工作与成果如下:(1)以平潭海峡大桥桥墩为背景开展了桥墩试设计研究,根据原设计引桥花瓶式桥墩,试设计给出了将花瓶式桥墩改为直径280cm双圆柱墩,并且外层嵌套1OcmUHPC作为施工模板,即U-RC组合墩。在试设计基础上对UHPC模板接头给出了3种形式,即环氧树脂接头、钢板焊接接头以及螺栓连接接头,并比较3种接头的优劣。(2)采用MIDAS/CIVIL软件对试设计进行了结构内力计算和抗力验算,结果表明试设计U-RC组合墩的承载力均满足要求。验算了施工过程中壁厚的取值和其接头在风荷载作用下的安全性。结果表明:试设计采用壁厚为1Ocm的UHPC模板的强度符合要求;环氧树脂接头的抗拉能力足够;与原设计进行了工程量的比较,试设计桥墩可节约钢材约2410t,UHPC模板取代钢模板的方案,工程造价比原设计节省近30%。以上结论表明将UHPC应用于桥墩模板不论在施工、经济性、都比原设计具有优势。(3)为探索U-RC组合柱受力性能,进行了 3根钢筋混凝土柱、3根UHPC护筒、3根U-RC组合柱的极限承载力试验研究。试验量测了柱中的混凝土纵向应变与横向应变,观测了其破坏形态与裂缝发展过程,得到了极限承载力等试验值。结果表明,U-RC组合柱在轴压试验下由于核心混凝土横向变形导致UHPC外层未达到极限压应变而出现裂缝开展破坏,说明UHCP层对核心混凝土有一定套箍作用。U-RC组合柱初裂荷载出现时间较普通混凝土柱有所延后,有利于桥墩防腐,其破坏为外层UHPC因裂缝扩展而撕裂导致与核心混凝土分离破坏。(4)应用ABAQUS有限元软件对试件的承载力进行计算,结果表明,本文所提出的有限元模型的计算结果与试验结果较吻合,可较好的模拟试验过程。