钢筋混凝土空心桥墩抗震性能分析.pdf

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1、第39卷第1期广西大学学报：自然科学版V01．39No．12014年2月JournalofGuangxiUniversity：NatSciEdFeb．2014文章编号：1001-7445(2014)01-0048-06钢筋混凝土空心桥墩抗震性能分析中彦利，赵雪(1．北京_丁业大学建筑_T程学院，北京100124；2．河北lT程大学土木丁程学院，河北邯郸056038)摘要：为研究钢筋混凝土空心桥墩的抗震性能，采用开源有限元软件OpenSees进行了建模和非线性动力分析，分析了不同轴压比、配筋率和高度的桥墩的抗震性能，分析结果表明此类钢筋混凝土空心桥墩抗

2、震性能良好，各特性参数对其抗震性能均产生不同程度的影响，研究结果对于桥梁抗震设计具有一定参考价值。关键词：OpenSees；空心桥墩；Pushover分析；动力分析中图分类号：TU352．1文献标识码：AAnalysisonseismicperformanceofreinforcedconcretehollowpierSHENYan—li．-．ZHA0Xue(1．BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China；2．HebeiUniversityofEngineering，Handan056038，C

3、hina)Abstract：Inordertostudytheearthquakeresistanceofhollowpier，modelswithdifferentaxialcompressionratio，reinforcementratioandheightswerebuilt，andnonlineardynamictime-historyanalysiswascarriedoutthroughthefiniteelementanalysissoftwareOpenSees．Theresultsindicatethattheseismicper

4、formanceofthesehollowpiersisimpressive，andthatthespecimenpropertiesaffecttheperformancemoreorless．Thefindingsofthispapercanbeusedinbridgeengineering．Keywords：OpenSees；hollowpier；push—overanalysis；dynamicanalysis0引言我国有许多新建和拟建的大跨桥梁采用钢筋混凝土空心桥墩，对空心桥墩的抗震性能进行研究也越来越迫切。当前，国内外对于空心桥墩的相关研

5、究还比较少，Mander⋯和Zahn分别以矩形和圆形截面的空心桥墩为研究对象，通过拟静力实验对其抗震性能进行研究。研究表明，箍筋的约束可以明显增加空心桥墩的抗震性；而中性轴的位置对圆形截面空心桥墩的抗震性能影响很大。李建中以云南省某公路高墩桥梁为工程背景，设计了3个剪跨比为8．0的矩形空心桥墩抗震拟静力实验。结果表明，空心桥墩具有较好的延性抗震能力，增加壁厚和配筋率可提高空心桥墩的变形和耗能能力。桥墩在桥梁体系中起着支撑上部结构，并将恒荷载和车辆等活荷载传至基础的作用，是非常重要的枢纽部分，桥墩抵抗地震作用的能力直接影响了桥梁整体的抗震性能。为研究空

6、心桥墩的抗震性能，本研究拟通过有限元分析软件OpenSees_4建立空心桥墩模型，研究影响空心桥墩抗震性能的主要因素，在此基础上对空心桥墩的延性设计提出建议；本研究将整理12个空心桥墩模型的Pushover分析和动力时程非线性分析结果，研究纵向配筋率、轴压比、体积配箍率等因素对空心桥墩抗震性能的影响。收稿日期：2013-09-04；修订日期：2013—11—14基金项目：国家自然科学基金资助项目(51378169)；河北省自然科学基金资助项目(E2013402072)通讯作者：申彦利(1977一)，男，河北邯郸人，河JL．T．程大学副教授，博士；E—

7、mail：shenyanti@hebeu．edu．an。第1期申彦利等：钢筋混凝土空心桥墩抗震性能分析491输入地震动和空心桥墩的分析模型1．1输入地震动本研究的输入地震动以地面的峰值加速度(PGA)为指标，从PEER强震记录数据库中选取3条原始地震波对模型进行动力分析。具体的地震波信息如表1。表1选用地震波的有关信息Tab．1lnformationsofselectedgroundmotion按照我国《建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定，当按8度进行抗震设防时，时程分析所用的地震加速度时程的最大值应取为70cm／s(多遇地震)和400cm／

8、s(罕遇地震)。地震波的峰值调整采用公式(1)，使选出的地震记录的最大加速度与地震烈度的统计最大加速度相等，