鐵路鋼筋混凝土重力式橋墩抗震性能研究.pdf

1、在國內(nèi)外的震害中，橋墩破壞引起的橋梁震害非常嚴重。加之我國早期建設的鐵路橋梁多采用重力式橋墩，設計時對地震作用考慮不足。因此，研究重力式橋墩的抗震性能和破壞模式，分析橋墩的非線性地震響應，建立橋墩抗震設計方法，均具有十分重要的理論價值和實際意義。
　　本文基于能力設計原理基礎之上，通過彈塑性地震反應分析方法，系統(tǒng)的分析研究了各設計參數(shù)對橋梁延性性能的影響規(guī)律，并提出了較為準確的橋墩抗震分析公式和分析模型，取得了一些有價值的結果。主

2、要的研究工作和結論如下：
　　1．深入研究了重力式橋墩破壞模式，分析了混凝土和鋼筋的應力～應變特性及計算公式，重點研究了橋墩彎曲破壞和剪切破壞模式，提出了判斷其破壞模式的建議公式。
　　2．重點研究了重力式橋墩延性抗震理論，提出了橋梁的簡化延性抗震設計理論和運用Takeda模型模擬鋼筋混凝土橋墩塑性變形性能的力學恢復力模型的思想。
　　3．以一座重力式橋墩為原型，建立墩底出現(xiàn)塑性鉸的單墩有限元計算分析模型，.運用通用有

3、限元分析軟件SAP2000，在考慮不同的軸壓比、配筋率和體積配箍率及不同場地和不同地震烈度的情況下，進行了大量彈塑性地震反應分析，得出以下結論：
　?。?）隨著橋墩軸壓比的增加，橋墩的屈服彎矩和屈服曲率隨之增加，截面的極限曲率隨之降低，曲率延性成凹曲線式下降。
　?。?）隨著橋墩截面配筋率的增加，橋墩的屈服彎矩隨之增加，截面的曲率延性隨之降低；隨著體積配箍率的增加，截面的極限曲率和曲率延性顯著提高；當配筋率一定時，增加橋墩體

4、積配箍率可以線性增加橋墩的延性，但當配箍率超過某一臨界值時，其延性基本不再增加，橋墩由核心混凝土達到其極限壓應變而破壞轉變?yōu)槭芾瓍^(qū)鋼筋達到其極限拉應變而破壞。
　　（3）當橋梁上部結構和橋墩高度不變的情況下，調(diào)整橋墩截面尺寸大小(即改變橋墩的剪跨比)，可以改變橋梁的延性性能。但是剪跨比太小或太大，都將使結構的延性降低，耗能能力變差。
　?。?）隨著上部結構質(zhì)量的增加，橋墩的屈服彎矩、屈服位移和位移延性系數(shù)隨之增大。在橋墩截面