采用碳纤维布加固的高桩码头地震响应数值模拟分析

庄 宁,郑 苗,孙浩东,陈俊舟

(1.河海大学 港口海岸与近海工程学院，南京 210098;2.河海大学 水利工程实验教学中心，南京 210098 )

在应用广泛的码头形式中，高桩码头应用较多。通过震害调查可知：高桩码头上部结构主要受水平地震惯性力作用，震害相对较轻，其震害主要集中在下部结构桩基础。地震作用下高桩码头的破坏形式主要有两种：一种是土体发生液化，导致承载力不足；第二种为桩基在软硬土分界处发生桩身曲率过大,而发生破坏。同时，地震使桩基和梁相交处产生很大的弯矩和剪切力，导致基桩顶部剪断或者塑性损伤。前人的研究表明，桩板连接处最易发生破坏，加固桩板连接处可以起到增强结构的抗弯能力。

1984年日本利用碳纤维片修补铁路桥桥墩的裂缝，这是第一次试用于既存结构物。1995年阪神地震的灾后修复中大量使用了CFRP修补加固技术。美国是FRP材料应用较为广泛的国家。自20世纪30年代美国便着力于此方面的研究，主要用于航空航天领域，并相继出台了FRP在结构加固领域的标准规范。欧洲对CFRP的研究始于20世纪70年代的德国， 1997年英国至少有30座桥梁和结构物采用了CFRP加固和修补。2001年，国际结构混凝土联合会(FIB)出版了FRP加固钢筋混凝土结构设计指导规范，总结了欧洲各国在FRP加固领域的研究成果[1]。

我国目前在役很多高桩码头由于设计建设年代较早，抗震级别存在严重不足，高桩码头在使用过程中发生损坏，导致结构承载力下降，存在安全隐患，严重威胁整体结构的长期安全运营[2]。……