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彎扭耦合效應下混凝土橋墩的抗震性能.pdf

'彎扭耦合效應下混凝土橋墩的抗震性能.pdf'
第30卷第6期2017年6月中國公路學報ChinaJ.Highw.Transp.V01.30NO.6June2017文章編號:1001—7372(2017)06—024911彎扭耦合效應下混凝土橋墩的抗震性能鄧江東,劉愛榮,孫卓,朱文正,彭國杏(廣州大學土木工程學院,廣東廣州510006)摘要:為了研究地震作用下壓彎剪扭耦合作用對橋梁中墩梁固結墩的影響規律,進行了7根壓彎剪扭耦合作用下鋼筋混凝土橋墩的擬靜力試驗,確定了橋墩的不同破壞模式,給出了橋墩的剪力一位移和扭矩一扭轉角滯回曲線和骨架曲線,分析確定了扭彎比、長細比、縱筋配筋率和箍筋配筋率等參量對橋墩彎扭耦合抗震性能的影響?;诶碚摲治龊蛿M靜力試驗,給出了四線式剪力~位移骨架曲線和三線式扭矩一扭轉角骨架曲線的理論模型。研究結果表明:理論骨架曲線和試驗曲線吻合較好;理論模型揭示了鋼筋混凝土橋墩彎曲和扭轉的關鍵影響因素及耦合效應,其中剪力一位移理論骨架曲線主要取決于橋墩破壞截面的彎矩一曲率關系,扭轉承載力主要來自于混凝土和箍筋2個部分,墩頂扭轉角可以根據混凝土橋墩的彈性扭轉角和扭轉塑性鉸的扭轉角疊加計算;彎扭耦合效應會造成混凝土橋墩抗震性能發生明顯的變化,較大的扭轉效應會使橋墩在達到最大抗彎性能前發生破壞,而彎曲效應會大幅降低橋墩的抗扭承載力;隨著長細比的減小,最大剪力增加,極限位移減小,最大扭距基本不變;縱筋率主要影響混凝土橋墩的抗彎承載力,對抗扭性能影響不明顯,箍筋率主要影響橋墩的抗扭性能;工程中應采用考慮彎扭耦合的方法進行抗震設計。關鍵詞:橋梁工程;混凝土橋墩;模型試驗;抗震性能;彎扭耦合;理論骨架曲線中圖分類號:U443.22文獻標志碼:ASeismicPerformanceofConcreteBridgeColumnsUnderBending‘torsionCouplingEffectDENGJiang—dong,LIUAi—rong,SUNZhuo,ZHUWen—zheng,PENGGuo—xing(SchoolofCivilEngineering,GuangzhouUniversity,Guangzhou510006,Guangdong,China)Abstract:Inordertoexploreinfluenceofthecouplingeffectofthecompression,bending,shearandtorsionontheconsolidatedbridgecolumnconnectedwithboxgirderintheearthquake,thequasistaticmodeltestsofsevenreinforcedconcretebridgecolumnsunderthecouplingeffectwerecarriedout.Thedifferentfailuremodesofbridgecolumnswasdetermined,andthehystereticcurvesandskeletoncurvesofshearforce——displacementandtorque——twistanglewereanalyzed.Meanwhile,theinfluenceofparametersincludingtorsion—bendingratio,slendernessratio,reinforcementratioandstirrupratioonthebending—torsioncouplingseismicperformancewasstudied.Basedontheoreticalanalysisandthequasi—staticmodeltests,four—segmentshearforce.-displacementtheoreticalskeletoncurvesandthree—、segmenttorque——twistangletheoreticalskeletoncurvesofbridgecolumnswerederived.Theresultsshowthattheoreticalskeletoncurvescoincidewithexperimentalcurves.Andkeyinfluencefactorsandthecouplingeffectofbending收稿日期:基金項目:作者簡介:2016-09-03國家自然科學基金項目(51308137,51378133);廣東省自然科學基金項目(2014A030313530);廣州市科技計劃項目(201607010094);廣州市屬高?!把虺菍W者”科研項目(1201541551)鄧江東(1979一),男,山東臨沂人,副研究員,工學博士,博士后,E—mail:dengjdong.@163.corn。
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