凸集模型的不确定性钢筋混凝土桥墩抗震性能设计方法

介绍了延性的概念和我国规范中对于延性的规定,运用反应谱法求出大震中对桥墩抗震性能的需求后,采用美国规范中桥墩抗剪强度的计算公式,对3×30米典型连续梁桥桥墩进行抗剪验算,结果表明,这类典型桥梁在满足八度区抗震要求时,桥墩抗剪强度也符合要求。

土木工程学报 ｃｈｉｎａｃｉｖｉｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｊｏｕｒｎａｌ 第３９卷第１０期 ２００６年１０月 ｖｏｌ．３９ｎｏ．１０ ｏｃｔ．２００６ 钢筋混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法 王东升１李宏男２赵颖华１王国新２ （１．大连海事大学，辽宁大连１１６０２６；２．大连理工大学，辽宁大连１１６０２４） 摘要：通过改进能力谱法，给出了一个可以实现“小震不坏、中震可修和大震不倒”多级性能目标的钢筋混凝土 桥墩直接基于位移的抗震设计方法。首先以钢筋和混凝土的应变幅值建立了钢筋混凝土桥墩不同破损极限状态的 量化准则，并基于曲率延性系数和位移延性系数关系转化为墩顶位移的表述形式。再以屈服位移和位移延性系数 作为设计参考变量，采用屈服谱加速度和屈服位移（ａｙ－ｄｙ）格式的地震需求谱求解系统在不同风险水平地震作 用下的反应。最后以能力设计原理保证桥墩截面的抗剪

价值工程 0引言 延性，通常是指在初始强度没有明显退化情况下的非弹性变形 的能力，它包括两个方面的能力：一是承受较大的非弹性变形，同时 强度没有明显的下降；二是利用滞回特性吸收能量的能力[1]。结构的 延性称为整体延性，构件的延性称为局部延性。常用的两个延性指 标为：位移延性（displacementductility）和曲率延性（curvature ductility）[2]。延性抗震设计是以结构非线性动态行为为基础的，主要 研究在结构不发生大的破坏和丧失稳定的前提下提高构件的滞回 耗能能力、塑性铰的设置与极限变形能力。 1钢筋混凝土桥墩延性抗震设计内容 1.1延性桥墩钢筋的布置①纵向钢筋的考虑。理论分析表明， 桥墩中纵向钢筋含量对桥墩的延性有一定的影响。但纵筋含量对延 性如何影响，目前的认识相差很大，有的结论甚至截然相反。但不管 怎

钢筋混凝土桥墩延性抗震设计方法分析——介绍了延性抗震设计的概念和方法，对钢筋混凝上桥墩延性抗震设计的几个内容进行了分析，并对此提出了相关建议。

在假设位移延性系数的基础上,从约束混凝土本构关系出发,采用基于park-ang模型的改进损伤评估模型,得出不同预期性能下的结构等效变形延性系数,进而推导出工程中常用轴压比下的矩形及圆形截面配箍率计算公式,即变形能力公式。通过范立础所做的试验验证实际工程中常用位移延性系数(4～6.5)时变形能力公司的正确性和有效性。并在此基础上总结了钢筋混凝土桥墩的抗震性能化设计的一般步骤,并给出了设计实例。

钢筋混凝土桥柱中,复合箍筋配筋方式非常复杂,施工难度大,用钢量多,且不易保证施工质量。针对该配筋方式存在的问题,提出一种新型的配筋方式,s-clip筋。为了验证这种新型配筋方式的有效性,按照纵筋配筋率的不同,制作了两组大型桥墩柱的模型。通过两组模型的低周反复荷载试验,研究了分别采用普通复合箍筋和新型s-clip筋的桥墩柱的抗震性能。试验结果表明,新型配筋方式能够充分发挥材料的力学性能,与原配筋方式具有相同的承载能力,而且在延性方面略有提高。在工程应用中,采用s-clip筋提高了工程质量,加快了施工速度,节约钢材,具有广泛的应用前景。该应用技术的研究,对工程结构理论和应用技术的发展有着重要的作用。

通过模型振动台试验研究了基于位移设计的钢筋混凝土桥墩的抗震性能。以完成的拟静力试验中的桥墩试件为参考原型,利用基于位移抗震设计方法和现行桥梁抗震规范方法设计了4根1:2的钢筋混凝土桥墩试件并进行了模型振动台试验。对小震、中震和大震作用下桥墩试件的破坏形态、加速度和位移反应、位移延性系数和地震总输入能(耗能)等方面进行了比较分析。综合拟静力试验和振动台试验结果,可以认为基于位移设计的钢筋混凝土桥墩能够达到预期的延性抗震要求。

第34卷第2期 2006年2月 同济大学学报(自然科学版) journaloftongjiuniversity(naturalscience) vol.34no.2 　feb.2006 收稿日期:2004-08-16 基金项目:铁道部科技开发基金资助项目(98g32) 作者简介:孙　卓(1974-),男,湖北潜江人,博士后.e2mail:sunz499@21cn.com 钢筋混凝土单柱式桥墩抗震性能试验研究 孙　卓 1 ,李建中 2 ,闫贵平 3 ,范立础 2 (1.同济大学桥梁工程系,上海　200092;2.广州大学土木工程学院,广东广州　510405; 3.北京交通大学土木工程学院,北京　100044) 摘要:针对铁路桥梁中使用量最大、应用最广泛的单柱式桥墩,通过

基于位移设计的钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究_I_拟静力试验

第28卷第3期 2008年6月 地　震　工　程　与　工　程　振　动 journalofearthquakeengineeringandengineeringvibration vol.28no.3 jun.2008 收稿日期:2007-08-20;　修订日期:2007-12-10 　　基金项目:国家自然科学青年基金资助项目(50308027);国家杰出青年基金资助项目(50025823);地震工程与工程振动开放实验室资助 (2007a06) 　　作者简介:艾庆华(1977-),男,博士生,主要从事桥梁抗震方面的研究.e2mail:ai_qinghua@sohu.com 文章编号:100021301(2008)0320039208 基于位移设计的钢筋混凝土桥墩抗

通过拟静力试验研究了基于位移设计钢筋混凝土桥墩的抗震性能。利用基于位移抗震设计方法和桥梁抗震规范方法设计了各2根和1根1:2.5比例钢筋混凝土桥墩试件,对低周反复荷载作用下试件试验破坏形态、承载力、位移延性、滞回耗能、刚度退化等方面进行了比较分析,可以认为基于位移设计的钢筋混凝土桥墩能够达到预期的延性抗震要求,并且在相对耗能能力(与理想弹塑性模型相比)、刚度退化性能方面与现行规范抗震设计方法设计的桥墩相当。试验表明建议的钢筋混凝土桥墩基于位移的抗震设计方法是实际可行的。

钢筋混凝土空心桥墩抗震性能试验研究

为研究钢筋混凝土空心桥墩的抗震性能,采用开源有限元软件opensees进行了建模和非线性动力分析,分析了不同轴压比、配筋率和高度的桥墩的抗震性能,分析结果表明此类钢筋混凝土空心桥墩抗震性能良好,各特性参数对其抗震性能均产生不同程度的影响,研究结果对于桥梁抗震设计具有一定参考价值。

钢筋混凝土桥墩的延性抗震分析

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钢筋混凝土桥墩抗震耗能能力的试验研究

矩形空心钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究综述——桥墩的抗震性能试验是桥梁抗震分析的基础性研究工作。考虑到空心截面的优越性和地震时地面运动的多维性，通过拟静力试验研究双向水平地震作用下矩形空心钢筋混凝土桥墩的抗震性能具有十分重要的意义。文章从单向...

桥墩的抗震性能试验是桥梁抗震分析的基础性研究工作。考虑到空心截面的优越性和地震时地面运动的多维性,通过拟静力试验研究双向水平地震作用下矩形空心钢筋混凝土桥墩的抗震性能具有十分重要的意义。文章从单向水平地震作用下桥墩的抗震性能、双向水平地震作用下桥墩的抗震性能、单双向水平地震作用下桥墩抗震性能的比较这三个方面进行了综述。

本文利用有限元软件opensees对同济大学的一项试验低周反复荷载作用下的2根钢筋混凝土桥墩和2根无黏结预应力混凝土桥墩进行数值模拟,并与已有试验结果进行对比分析。结果表明:所建模型对普通桥墩和无黏结预应力混凝土桥墩的模拟效果均良好,采用初应力法能够合理模拟无黏结预应力钢筋的预加力和自复位能力;预应力束如果被放置在截面中心处主要体现其提供轴压的作用,预应力束如果沿截面的边缘布置不仅能够体现其提供轴压的效果,还能更好地发挥其高弹性回复能力,墩柱的最大残余位移也会进一步减小。

采用midas/civil软件建立了云南湃街渡大桥的桥梁结构力学模型.对模型的自振特性和动力时程分析进行了研究,分析了不同墩高下桥梁结构振型特征和弹性时程分析,获得了刚构桥下不同桥墩高度的抗震性作用.研究结果表明墩高越高,则桥梁刚度下降,整体结构越柔软.在前十阶振型中,3个模型均以横弯为主,桥墩较高时易形成平面外弯曲变形;桥墩较低时更多的是表现出横弯和竖弯墩高的整体性改变,且y方向最易出现失稳;顺桥向和竖向激励下,主梁弯矩随墩高的变化影响较小,而横向激励对主梁弯矩造成很大影响,墩高相同时,由于桥梁横向刚度小于纵向和竖向,因而受横向地震响应较大,是重点考虑区,而竖向地震激励作用更易增加结构的竖向位移和主梁的内力作用;桥梁地震内力最大值通常出现在墩底处,主梁内力最大值出现在中跨跨中或主梁根部.

采用midas/civil软件建立了云南湃街渡大桥的桥梁结构力学模型。对模型的自振特性和动力时程分析进行了研究,分析了不同墩高下桥梁结构振型特征和弹性时程分析,获得了刚构桥下不同桥墩高度的抗震性作用。研究结果表明:墩高越高,则桥梁刚度下降,整体结构越柔软。在前十阶振型中,3个模型均以横弯为主,桥墩较高时易形成平面外弯曲变形;桥墩较低时更多的是表现出横弯和竖弯墩高的整体性改变,且y方向最易出现失稳;顺桥向和竖向激励下,主梁弯矩随墩高的变化影响较小,而横向激励对主梁弯矩造成很大影响,墩高相同时,由于桥梁横向刚度小于纵向和竖向,因而受横向地震响应较大,是重点考虑区,而竖向地震激励作用更易增加结构的竖向位移和主梁的内力作用;桥梁地震内力最大值通常出现在墩底处,主梁内力最大值出现在中跨跨中或主梁根部。

根据桥墩拟静力正交试验现象及数据结果,研究了圆形钢筋混凝土桥墩的变形特征及弯曲强度特性;并对低周反复荷载作用下桥墩的位移延性、等效刚度和刚度退化性能以及极限位移状态下累积耗能能力进行了评估,综合考察了剪跨比、轴压比、纵筋率、配箍率等因素对桥墩延性性能的影响。可为桥梁的延性抗震设计提供参考。