双柱墩弹塑性位移能力简化计算方法.pdf

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1、第42卷第4期同济大学学报(自然科学版)Vo1．42No．42014年4月JOURNALOFT()NGJIL『NIvERsITY(NArURAIJSCIENCE)Apr．20I4文章编号：0253—374X(2014)04—0513—07双柱墩弹塑性位移能力简化计算方法沈星，叶爱君，王晓伟(同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092)摘要：在目前单柱墩延性能力研究的基础上，通过分析动轴simplifiedcalculationmethodwassafe．力和塑性铰机制对双柱墩弹塑性位移能力的影响，得出双柱Keywords：double—columnbent；dynamicax

2、ialforce；plastic墩弹塑性位移能力简化计算方法，并对该简化计算方法进行hingemechanism；pushoveranalysis；elastic—plastic误差分析．结果表明：双柱墩墩顶简化计算屈服位移较推倒displacementcapacity(Pushover)分析的屈服位移略大；当双柱墩轴压比为5～2O、长细比为5～10时，简化计算破坏位移误差在2O内．随着长细比的增加和轴压比的减小，简化计算墩顶破坏位移桥梁结构抗震设计方法从基于力的抗震设计方小于Pushover分析的破坏位移，因此该简化计算方法的结果法转变到基于性能的抗震设计方法l1]，目前美国常是偏安

3、全的．用的AASHTO和Caltrans抗震设计标准中都明确关键词：双柱墩；动轴力；塑性铰机制；推倒(Pushover)分体现了这一设计理念：将结构根据损伤程度的不同，析；弹塑性位移能力定义不同的性能目标，然后根据桥梁结构的重要性中图分类号：U442．5文献标志码：A选择不同概率水准作用下，桥梁结构应达到的预期性能目标，从而使桥梁结构在抗震设计中的安全性SimplifiedCalculationMethodofElastic-plastic和经济性达到平衡．基于性能的抗震设计方法需要DisplacementCapacityforDouble·columnBent准确预测结构力与位移的关

4、系，以此判定结构是否处于预期性能目标状态下．因此，如何正确计算结构螂，YEAijun，WANGXiaowei体系的弹塑性位移能力对采用基于性能抗震设计方(StateKeyLaboratoryforDisasterReductionofCivilEngineering，Shanghai200092，China)法的结构至关重要．目前，对单柱墩塑性位移能力的计算普遍采用Abstract：Basedonthecurrentresearchforductilitycapacity基于集中塑性铰原理的计算方法，因此确定合理的ofsingle—columnpier，asimplifiedcalcu

5、lationmethodof等效塑性铰长度是计算单柱墩塑性位移能力的关elastic··plasticdisplacementcapacityfordouble—·columnbent键．关于等效塑性铰长度经验公式的试验研究及其wasobtainedbyanalyzingtheeffectsofdynamicaxialforce影响因素的理论研究相当广泛．Park等l2]从理论上andplastichingemechanismontheelastic—plasticdisplacementcapacityofdouble—columnbent．Withthe推导出两侧配筋混凝土梁屈服曲

6、率和破坏曲率的计proposedsimplifiedcalculationmethodofdouble—columnbent，算公式以及配筋率对曲率延性的影响，得出提高箍theobtainedyieldtippierdisplacementwaslargerthanthat筋配筋率可以提高核心混凝土极限抗压强度以及增calculatedbypushoveranalysisandtheaccuracywaswithin加塑性铰长度的结论．Bayrak等_3]和Bae等分别theacceptablerange．Whentheaxialcompressionratiowas对56组钢筋和16

7、2组钢筋进行单调递增压屈试验，within5％～2O％andtheslendernessratiowaswithin5～研究受压区钢筋屈曲对塑性铰长度的影响．Dhakal10，thecalculatedtippiercollapsedisplacementwaswithin等_5分析结构在承受单调递增荷载和循环滞回荷载2O％．Withtheincreasingoftheslendernessratioandthe时对塑性铰发展的影响，以及根据对