薄璧空心高墩拟静力实验研究分析

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1、薄璧空心高墩拟静力实验研究分析ExperimentalstudyonstaticanalysisofthiIlhollowhighpier王博1王兆南2(1陇东学院土木工程学院，甘肃庆阳745000；2兰州工业学院土木工程学院，甘肃兰州730050)摘要：本文通过三个空心薄璧桥墩模型的拟静力加载实验，研究了空心高墩在低周反复荷载作用下的破坏机理，滞回特性，能量耗散。通过分析模型的滞回曲线，骨架曲线，粘滞阻尼系数，得出了空心薄璧桥墩在地震作用下一般呈弯曲破坏的破坏机理，耗能能力较好。关键词：薄璧空心高墩；耗能；滞回曲线；拟静力Abstract：T11roughtllr

2、eehoⅡowtllinbipiermoddqu於i_staticloadinge)叩erimentstostudythemechaIlismofhjghhoUowpierdamageundercychc10ads，hystere血behavior，energydissipation．ByanalyzingthehysteredcmodelcuⅣes，skeletoncuⅣes，viscousdampingcoe伍cient，biobtainedthinhoUowpiersunderearthquakedescroyedthegeneralfailuremechan

3、ismwasbent，energydissipadoncapacicybetter．Keywords：th血wallhoUowpier；dissipatedenergy；hysteresiscuⅣe；quasi—static中图分类号：u446．1文献标识码：B文章编号：1003—8965(2014)05一0078一03在目前的结构抗震试验中，拟静力法是用的最多的一种方法，拟静力试验主要解决的是单个构件的抗震性能问题，给对象施加低周反复作用的力或位移，来模拟地震·：’时结构受到的作用，拟静力法一般是采用位移控制加载或者力控制加载对构件进行低周反复循环加载，直至构件破

4、坏，由于能够提供试件的刚度、强度、变形能力等，目前来讲是用的比较多的一种试验方法⋯。本文从结构的变形图1桥砬正面、侧面构造图(单位：伽)能力、骨架曲线特性以及结构耗能能力这几个角度进行分析空心高墩的破坏机理，目的就是研究空心高墩进行在周期反复荷载作用下的能量耗散、滞回特性、破坏机理。1实验模型制作及加载1．1桥墩模型制作试验模型按相似比原理制作，桥墩纵筋采用HRB335级钢筋，沿墩身截面等距布置，墩身配筋率O．75％，纵筋加密区3m。墩顶竖向施加的集中荷载主要包括墩身自重、梁部重量以及二期恒载，墩顶竖向荷载取为878kN。墩项竖向荷载已经包括了相似模型中混凝土容重不

5、足的部分。构造尺寸见图1和图2。1．2试验加载本试验所采用的加载设备是计算机控制的电液伺服式加载系统，该系统最大加载能力1000kN，最大行程为±200mm。整个试验加载系统共由两部分组成：1)控制加载系统及加载制度拟静力试验加载作用常被近似的按三角形分布在构件上，在非线性地震反应分析中，常需要通过试验建立简化的恢复力模型幢1。本次试验采用力一位移混合控制加载，即先是力控制加载，然后改用位移控制加载的加载制度。78图2模型横截面构造示意图(单位：伽)2)测试及采集系统本试验主要采集的数据包括：墩顶位移、承台位移、承台转角及墩顶横向荷载。墩顶和承台位移分别由量程为20

6、0mm和100mm的电阻应变式位移传感器进行测试。承台转角通过安装电阻应变式倾角仪来测试。墩顶横向荷载由500kN拉、压力传感器测试。在钢筋上贴应变计，在墩身外面布置位移计进行观测，所有数据均由DH3817动态应变采集仪采集。所有测试用传感器都进行了标定，以保证测试数据的正确性。·区誓卫疆娶噩哥蕊2．1试验加载及现象描述各种仪器就位后，在模型墩顶先由竖向千斤顶一次施加恒定轴向力至预定值878kN，然后进行水平推力的逐级加载。分级施加往复水平荷载或者位移，其中横向力及作用位置的横向位移由电液伺服式试验系统记录。试件的水平加载制度开始为力控制加载，然后改用位移控制加载。

7、模型墩墩底出现第一条裂缝后，墩底预设的塑性铰区部分进入塑形状态，随之裂缝逐渐增多，并逐渐向墩身顶部发展，并且伴有大量的横向裂缝之间的贯通，横向裂缝间距大多为10cm左右，裂缝间距相差不大。在试验结束后，通过获得的数据和破坏现象研究结构的强度、抗裂度、变形能力、耗能能力、刚度以及破坏机制等，而这些都和骨架曲线及滞回环有关。在结构静力试验中，输入的是周期性的侧向力，通过系统(结构)输出的是周期性的位移，从而得到力一位移滞回曲线。2．2模型滞回曲线及骨架曲线由于篇幅所限，本文只列举出一个桥墩模型的数据。(系列1一表示第一次循环加载：系列2一表示第二次循环加载：系列3一