基于混合試驗(yàn)的連續(xù)梁橋橋墩抗震性能水準(zhǔn)研究.pdf

1、近年來的橋墩抗震性能水準(zhǔn)試驗(yàn)研究大部分是針對(duì)單個(gè)橋墩構(gòu)件的抗震性能分析，且加載制度較為單一，均為靜力加載，即低周往復(fù)加載，無法準(zhǔn)確反映橋梁整體結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。結(jié)構(gòu)抗震混合試驗(yàn)方法是近幾年發(fā)展起來的一種較為先進(jìn)的抗震試驗(yàn)方法，將子結(jié)構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)與有限元模擬相結(jié)合，能夠獲得橋梁整體結(jié)構(gòu)在地震作用下的精確反應(yīng)。
　　基于此，本文引入結(jié)構(gòu)抗震混合試驗(yàn)方法，研究地震作用下鋼筋混凝土連續(xù)梁橋橋墩的抗震性能水準(zhǔn)，具體內(nèi)容如下:
　　(

2、1)總結(jié)橋梁存在的震害，著重分析鋼筋混凝土橋墩的破壞特點(diǎn)以及破壞形式。并根據(jù)橋墩三種破壞形式的特點(diǎn)，給出橋墩破壞形式的理論判別方法。
　　(2)分析國內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)于性能水準(zhǔn)的劃分，并結(jié)合橋墩的破壞特點(diǎn)以及性能抗震設(shè)計(jì)的要求，從適用性、可修性、安全性等多個(gè)方面將橋墩的抗震性能水準(zhǔn)劃分為5個(gè)等級(jí):正常使用、暫時(shí)使用、修復(fù)使用、生命安全、防止倒塌。綜合考慮了研究現(xiàn)狀、可行性以及直觀性，在可能作為結(jié)構(gòu)性能水準(zhǔn)量化指標(biāo)的參數(shù)中選取了位移角

3、作為結(jié)構(gòu)性能指標(biāo)。
　　(3)在抗震混合試驗(yàn)之前，對(duì)橋梁進(jìn)行了力學(xué)分析，將橋墩從橋梁整體結(jié)構(gòu)中“取出”，在順橋向簡(jiǎn)化為單根頂部自由的懸臂柱，即單曲率彎曲柱。并著重進(jìn)行了橋墩抗震性能有限元分析，采用OpenSees對(duì)橋墩進(jìn)行了有限元建模，并通過Push-over靜力彈塑性分析，判斷出橋墩破壞形式為彎曲破壞，并得到了橋墩的等效屈服點(diǎn)以及塑性鉸長(zhǎng)度。
　　(4)建立混合試驗(yàn)系統(tǒng)，包括計(jì)算子結(jié)構(gòu)的OpenSees建模，試驗(yàn)子結(jié)構(gòu)的試

4、件設(shè)計(jì)、OpenFresco的換算連接、試件測(cè)點(diǎn)的布置、試驗(yàn)加載裝置的設(shè)置以及試驗(yàn)工況的選取等。選取El-Centro地震波，按照7度E1、7度E2、8度E2、9度E2的順序分別對(duì)橋墩進(jìn)行加載，以位移角為量化指標(biāo)，通過試驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析對(duì)橋墩抗震性能指標(biāo)進(jìn)行量化研究，并與國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明:通過混合試驗(yàn)方法得出的橋墩各性能水準(zhǔn)的位移角限值與國內(nèi)的專家學(xué)者研究成果存在些許差異，與國外的專家學(xué)者研究成果較為吻合。