為推廣預(yù)制拼裝橋墩在中高烈度地震區(qū)的應(yīng)用,在墩底外側(cè)設(shè)置耗能鋼板,并與整體現(xiàn)澆橋墩、內(nèi)置耗能鋼筋的預(yù)制拼裝橋墩進行擬靜力對比分析,從滯回曲線、骨架曲線、累積耗能及可恢復(fù)性等方面,研究了建議結(jié)構(gòu)的合理性.基于三線型骨架曲線模型提出了外置耗能鋼板預(yù)制拼裝橋墩骨架曲線計算方法,并與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比,兩者吻合程度較高.將預(yù)應(yīng)力度、預(yù)應(yīng)力鋼絞線布置位置、耗能鋼板用量以及開槽率作為變量,通過PUSHOVER方法對外置耗能鋼板預(yù)制拼裝橋墩的抗震性能進行了分析.結(jié)果表明,增大預(yù)應(yīng)力度可提高承載力和剛度,同時延性有所降低.預(yù)應(yīng)力鋼絞線布置在周圍時,橋墩的承載力、剛度與耗能能力得到提高.鋼絞線布置在中心時,橋墩延性有所提高,屈服后變形能力較強.增加耗能鋼板用量可提高橋墩的承載力和剛度.增加耗能鋼板用量能夠在一定程度上彌補開槽率的增大對結(jié)構(gòu)的不利影響. 

【文章來源】：湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,47(09)北大核心EICSCD

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文獻[10]試件設(shè)計

整體現(xiàn)澆橋墩及預(yù)制拼裝橋墩有限元模型及網(wǎng)格化如圖2(a）和2(b）所示，由于墩底塑性鉸區(qū)域可能發(fā)生較大彎曲變形，因此在墩底1/4區(qū)域內(nèi)適當(dāng)加密網(wǎng)格.預(yù)制拼裝橋墩墩身等分為4個節(jié)段，各節(jié)段上、下端表面、承臺上表面以及蓋梁下表面設(shè)置為成對接觸表面.1.3 結(jié)果分析

圖3(a）和圖3(b）分別給出了整體現(xiàn)澆橋墩和預(yù)制拼裝橋墩的試驗和數(shù)值模擬得到的滯回曲線.對于整體現(xiàn)澆橋墩，當(dāng)位移加載幅值處于0.1%～6%期間時，數(shù)值模擬與試驗結(jié)果吻合較好，其水平承載力、殘余位移、等效剛度及耗能等指標(biāo)與試驗結(jié)果基本一致.試驗中，在側(cè)移幅值達到7%的正向加載過程中，縱向鋼筋被拉斷，導(dǎo)致試驗荷載-位移曲線突然下降，卸載至位移為零后不再繼續(xù)加載.在有限元數(shù)值模擬中，鋼筋未拉斷，完成了設(shè)定的0.1%至7%的循環(huán)加載過程，這是由于常用的雙線性鋼筋模型并不能模擬鋼筋斷裂導(dǎo)致的剛度退化現(xiàn)象[14].對于預(yù)制拼裝橋墩，正向加載時，試驗與計算結(jié)果吻合較好，而反向加載時，試驗結(jié)果大于計算結(jié)果，且隨加載幅值增大，差異逐漸顯著，這是由于單純的鋼筋低周疲勞材料試驗研究所獲得的參數(shù)與真實的鋼筋混凝土存在一定差異[15]，這與文獻[10]中利用Open Sees模擬的情況一致.表2給出了模擬結(jié)果與試驗結(jié)果的比較.對比水平承載力、殘余位移、等效剛度以及耗能可知，數(shù)值模擬與試驗結(jié)果吻合較好，誤差均在合理范圍內(nèi)，具有較好可靠性，建立的有限元分析模型可以用于外置耗能鋼板預(yù)制拼裝橋墩的抗震性能分析工作.

【參考文獻】：
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本文編號：3606068