預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋墩震后殘余變形及控制措施.pdf

1、橋墩作為橋梁結(jié)構(gòu)中重要的承重構(gòu)件，若遭受地震荷載后出現(xiàn)較大的殘余位移或發(fā)生坍塌，不僅嚴(yán)重威脅生命安全，更對災(zāi)后重建工程帶來困難。準(zhǔn)確評估橋墩震后殘余位移值、采取有效手段控制橋墩損傷程度是改善橋梁抗震性能的有效方法。鑒于試驗(yàn)研究的局限性，本文基于OpenSees軟件平臺建立了橋墩動力分析模型，能夠較準(zhǔn)確地模擬出橋墩震后的殘余位移值，并進(jìn)一步討論了豎向預(yù)應(yīng)力筋對橋墩和修復(fù)橋墩震后殘余位移的影響。主要的工作內(nèi)容如下:
　　1.首先建立可

2、有效模擬RC橋墩震后殘余變形的數(shù)值分析模型，并通過與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比證實(shí)了模擬方法的準(zhǔn)確性。在此基礎(chǔ)上，通過真實(shí)地震動下橋墩動力反應(yīng)結(jié)果討論了預(yù)應(yīng)力鋼筋對橋墩殘余變形的影響規(guī)律，并討論了殘余位移與墩頂最大位移、預(yù)應(yīng)力筋最大應(yīng)力與墩項最大變形等工程設(shè)計指標(biāo)之間的關(guān)系。結(jié)果表明對橋墩配置預(yù)應(yīng)力筋能夠有效減小橋墩震后殘余位移，是控制橋墩震后損傷的有效方法。
　　2.鑒于試驗(yàn)研究手段的局限性，目前研究中關(guān)于預(yù)應(yīng)力筋與縱筋配筋比例、預(yù)應(yīng)力筋初

3、應(yīng)力水平等因素對橋墩地震作用下殘余位移的影響效果尚不明確，無法為此類結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計提供理論依據(jù)，需要對配置豎向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的RC橋墩進(jìn)行了全面系統(tǒng)的數(shù)值分析。分別討論了外加軸力與預(yù)壓應(yīng)力之間的關(guān)系、預(yù)應(yīng)力筋與縱筋配筋比例關(guān)系、預(yù)應(yīng)力鋼絞線放置位置、混凝土強(qiáng)度等各參數(shù)對橋墩動力時程下殘余位移的影響，對預(yù)應(yīng)力橋墩設(shè)計提供了參考數(shù)據(jù)及一定的理論依據(jù)。最后建立了上部結(jié)構(gòu)-樁-土三者相互作用的分析模型，對樁-土相互作用下PRC橋墩的震后損傷情況

4、進(jìn)行了討論。
　　3.為研究震后修復(fù)橋墩的抗震性能，基于OpenSees軟件平臺完成了對考慮鋼筋損傷的修復(fù)橋墩數(shù)值分析模型的建立，將模擬結(jié)果與5個彎曲破壞為主的圓形截面橋墩擬靜力試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，模型的適用性得到了驗(yàn)證，而后將修復(fù)數(shù)值分析模型應(yīng)用到地震動時程作用下，通過IDA手段，對修復(fù)橋墩及配置預(yù)應(yīng)力筋的修復(fù)橋墩抗震能力進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，修復(fù)后的普通RC橋墩能夠滿足基本使用要求，但是震后基本破壞，而含預(yù)應(yīng)力筋的修復(fù)橋墩在遭受