钢箱形断面桥墩具有轻质、占地面积小、工期短、补强加固容易、造型美观等钢筋混凝土桥墩无法替代的优点,在日本、美国、德国等经济发达国家得到了广泛的应用。 1995年的阪神大地震中,很大一部分钢箱形断面桥墩由于墩底的局部屈曲而破坏,钢箱形断面桥墩灾后修复补强一直成为人们研究的焦点。国内外学者提出了多种钢箱形断面桥墩的补强方法,部分内填混凝土补强法是目前应用最为广泛的一种。 本文在以往研究的基础上,从理论进一步分析了钢箱形断面桥墩的抗震性能和部分内填混凝土补强法补强效果。依据有限单元法基本理论、材料的本构关系,在建立钢箱形断面桥墩有限元模型的基础上,对钢箱形断面桥墩试件进行非线性屈曲分析。研究了相对长细比、钢板广义宽厚比、混凝土强度三因素对钢桥墩承载力、延性的影响。结合他人以往研究成果,本文提出了钢箱形断面桥墩补强的适宜填充率。研究结果表明,混凝土的适宜填充率应在15%—25%之间。 本文还对钢箱形断面桥墩和适宜混凝土填充率补强后的桥墩试件进行周期反复荷载下的滞回性能分析。分析结果表明,与钢箱形断面桥墩相比,部分内填混凝土钢箱形断面桥墩的抗震性能有较明显的提高。