地震作用下钢筋混凝土桥墩有效截面抗弯刚度

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1、第七届全国土木工程研究生学术论坛东南大学2009地震作用下钢筋混凝土桥墩有效截面抗弯刚度魏标，李建中(同济大学桥梁工程系，上海200092)摘要：为了实现常规桥梁的基于位移的简化抗震设计，有必要简化钢筋混凝土(RC)桥墩有效截面抗弯刚度的计算。将RC桥墩有效截面抗弯刚度与毛截面抗弯刚度的比值定义为有效截面抗弯刚度修正系数R，采用纤维单元程序Ucfyber对我国常用的矩eff形、圆形以及矩形带倒角等截面形式的RC桥墩的R进行了模拟计算，曲线拟合得到R的简化计算公式，最后采用Openseeseffeff程序分析了多个RC桥墩的

2、地震位移反应，对R简化计算公式的精度进行了检验，并确定了其应用范围。结果表明：RC桥墩的eff有效截面抗弯刚度修正系数R主要与截面轴压比和截面纵筋配筋率有关，受其它因素的影响较小；截面轴压比和截面纵筋配筋eff率越大，R越大；对于高宽比大于3.0的相对细长RC桥墩，采用R简化计算公式对应的RC桥墩有效截面抗弯刚度，能够获effeff得合理的地震位移反应。关键词：钢筋混凝土桥墩；有效截面抗弯刚度；简化抗震分析；基于位移FlexuralStiffnessofEquivalentSectionofRCPiersSubjected

3、toEarthquakesWeiBiao,LiJian-zhong(DepartmentofBridgeEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China)Abstract:ItwasnecessarytosimplifythecalculationoftheflexuralstiffnessofequivalentsectionofRCpierstoprovidebaseforthesimplifieddisplacement-basedseismicdesignofthe

4、ordinaryRCbridges.TheratioofRCpiers’flexuralstiffnessofequivalentsectiontothatofgrosssectionwasdefinedasthecorrectionfactorofflexuralstiffnessofequivalentsection(R).ThenthefiberelementprocedureeffUcfyberwasusedtocalculateRofrectangularsections,circularsections,and

5、otherrectangularsectionswithchamfer,whichareeffuniversalinChineseRCpiers,andtheresultswerecurve-fittedtoobtaintheformulaofR.Finally,theprocedureOpenseeswasusedtoeffanalyzemanyRCpiers’seismicdisplacementresponsetochecktheaccuracyoftheformulaofR,andtoidentifyitsappl

6、icationrange.effTheresultsshowthatRmainlydependsontheaxialcompressionratioofsectionandthearearatiooflongitudinalreinforcement,andeffotherparameters’influencecanbeneglected.Furthermore,Rincreases,astheaxialcompressionratioofsectionandthearearatioofefflongitudinalre

7、inforcementincrease.AsfortherelativelyslenderRCpierswithheight-widthratiomorethan3.0,applyingtheflexuralstiffnessofequivalentsectioncalculatedbytheformulaofRcanobtaintherationalseismicdisplacementresponse.effKeywords:RCpiers;flexuralstiffnessofequivalentsection;si

8、mplifiedseismicanalysis;displacement-based最近十几年，基于位移的抗震设计方法得到了迅荐采用钢筋混凝土桥墩的有效截面抗弯刚度计算桥梁[1]速发展，并被美国AASHTO规范（2007）等采用；结构在地震作用下的位移反应。在基于位移的抗震设计方法中，地震作用下结构弹塑