砂土中桥梁高桩承台基础的抗震延性能力参数分析

尽管现行的各国抗震规范对桩基础优先按照能力保护构件进行设计，但以往震害和相关分析表明，桩基础进入非线性对于桥梁的抗震性能并非一定不利。基于此出发点，本文采用Pushover方法对2×3高桩承台基础的延性能力进行了参数分析，探究其延性抗震的潜力。数值模型通过某高桩承台基础的拟静力试验进行了验证。参数分析考虑了桩基础、上部结构和土体三方面参数变化的影响，包括桩径、配筋率、配箍率、恒载轴压比、承台底附加弯矩、自由段长度和土体相对密实度。提出了基于不同性能状态的高桩承台基础延性能力指标：“易修位移延性系数”和“极限位移延性系数”，揭示了指标随各参数的变化规律；结果表明，易修、极限位移延性系数基本符合对数正态分布，中位值分别为2.66、3.82，延性能力可观；另外，建立了位移延性系数和截面曲率延性系数的定量关系。     

FRP加固桥梁RC短柱拟静力及网络拟动力试验

针对桥梁钢筋混凝土(RC)短柱刚度大而剪跨比小的特点,通过试验方法研究其抗震性能。制作了7个受剪承载力不足的短柱试件,在恒定轴力作用下分别进行未加固短柱、碳纤维(CFRP)加固短柱和玻璃纤维(GFRP)加固短柱的拟静力试验和网络拟动力试验。分析各试件的滞回曲线、骨架曲线、累积耗能曲线和刚度退化曲线,研究其延性、强度和刚度,并初步比较了拟静力试验结果与拟动力试验结果的差异。试验结果表明:FRP加固RC短柱能够在基本不改变结构动力特性的条件下,有效地增加延性,改善抗震性能;试件在拟动力试验中耗能能力小于拟静力试验中耗能能力。研究成果可为加固RC结构的抗震分析和工程设计提供参考。     

实腹式型钢混凝土十字形截面柱抗震性能拟静力及混合试验研究

为研究实腹式型钢混凝土十字形截面柱的抗震性能,以1榀3层2跨异形柱中框架为原型,通过拟静力试验预先获得不同轴压比下对比柱的基本受力性能。构建了OpenSees-OpenFresco-MTS抗震混合试验系统,取底层十字形截面中柱作为试验单元,并利用四连杆设备进行加载,其余部分作为计算单元,基于OpenSees软件进行模拟,将模拟结果作为目标位移进行加载,观察各试件的受力过程及破坏特征,获得了试件的滞回曲线和骨架曲线,对比分析了承载力、延性、耗能及刚度退化等。研究结果表明：随着轴压比的增大,各试件的力学特征值均降低,但弹性刚度不变;与拟静力试验中各对比试件相比,地震作用的随机性对混合试验中各构件的抗震性能影响较大,导致其某一方向承载力和刚度大大降低;历经混合试验的震后损伤试件仍然具有对比试件75%的承载能力。     

钢筋混凝土桥墩位移延性系数概率分析

为了实现桥梁结构基于性能抗震设计多等级性能目标,需要给出桥梁关键构件达到各级性能水平的概率。将钢筋混凝土桥墩抗震性能水平划分为四个等级,并从桥墩物理损伤角度给出各性能水平的控制条件。基于183个矩形和77个圆形桥墩拟静力试验结果,采用统计分析的方法得到各性能水平下位移延性系数统计特征值。采用K-S方法,对位移延性系数概率分布模型进行检验。结果表明,在5%重要性水平下概率分布模型服从对数正态分布。研究结果可用于钢筋混凝土桥墩易损性计算。     

灌浆金属波纹管连接预制拼装立柱抗震性能试验研究北大核心

随着桥梁预制拼装施工技术的推广,预制拼装桥梁立柱的连接构造和抗震性能等相关问题的研究受到广泛关注。以实际工程为背景,针对采用灌浆金属波纹管新型联接构造的预制拼装立柱进行抗震性能拟静力试验研究,制作2个缩尺比为1:3的试验试件模型,进行了整体现浇桥墩和灌浆金属波纹管连接预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。对试验试件的损伤状态、位移延性、残余变形和等效黏滞阻尼比等性能指标进行描述,并与整体现浇混凝土桥墩进行比较和讨论。试验研究结果表明,采用灌浆金属波纹管联接的预制拼装立柱损伤主要集中在柱底接缝处及塑性铰区域处,该类预制立柱具有与传统现浇钢筋混凝土桥墩相近的抗震性能。     

基于螺栓连接的新型钢筋混凝土框架装配式节点抗震性能研究

基于拟静力试验,研究基于螺栓连接的新型钢筋混凝土(RC)框架装配式节点的抗震性能,并与装配整体式混凝土结构框架节点进行对比,分析破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、位移和延性、刚度与承载力退化及耗能等指标,以及轴压比对新型节点抗震性能的影响。研究表明:新型节点相对于装配整体式节点,承载力降低19%,延性降低16. 7%,承载力与刚度退化加快,但具有更好的耗能能力;新型节点的破坏形式均为梁端受弯破坏;当轴压比小于0. 4时,增大轴压比可提高新型节点的初始刚度与承载力,但会降低延性及耗能能力,并加快刚度和承载力退化。     

灌浆金属波纹管连接预制拼装立柱抗震性能试验研究

随着桥梁预制拼装施工技术的推广,预制拼装桥梁立柱的连接构造和抗震性能等相关问题的研究受到广泛关注。以实际工程为背景,针对采用灌浆金属波纹管新型联接构造的预制拼装立柱进行抗震性能拟静力试验研究,制作2个缩尺比为1:3的试验试件模型,进行了整体现浇桥墩和灌浆金属波纹管连接预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。对试验试件的损伤状态、位移延性、残余变形和等效黏滞阻尼比等性能指标进行描述,并与整体现浇混凝土桥墩进行比较和讨论。试验研究结果表明,采用灌浆金属波纹管联接的预制拼装立柱损伤主要集中在柱底接缝处及塑性铰区域处,该类预制立柱具有与传统现浇钢筋混凝土桥墩相近的抗震性能。     

修复后方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点抗震性能试验研究

针对震后易于修复的装配式钢结构方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点,已有拟静力试验表明该节点具有良好的抗震性能。为验证节点震后的修复能力,并获得节点修复后的抗震性能,对已进行过拟静力试验至破坏后的6个方钢管柱与H型钢梁全螺栓双夹板连接节点进行简单修复,即更换新螺栓并施加预紧力,再次进行拟静力试验研究。获得了修复后节点的滞回性能、骨架曲线、延性和破坏模式等抗震性能,并与原节点试验结果进行了对比分析,研究表明节点在进行简单修复后,滑移长度有所增大,强化阶段耗能能力稍有降低,但其仍具有较高的承载能力、塑性变形和耗能能力,且节点转动能力增强,其极限转角可以达到0.09rad,满足抗震要求。     

低配筋率铁路圆端空心墩延性抗震性能分析

为了研究铁路桥梁低配筋率桥墩的抗震性能,文章通过拟静力试验得到了相同轴压比、不同配箍率的3个铁路圆端空心墩的骨架曲线,为系统的研究不同纵向配筋率对桥墩抗震性能的影响规律,通过OpenSees软件建立桥墩的非线性有限元模型,并结合拟静力试验结果,验证有限元模型的合理性和正确性,进而进行纵向配筋率参数计算,分析了不同配箍率下3个铁路桥墩的延性性能随纵向配筋率变化的演化规律。研究结论:①低配箍率时,纵向配筋率的增加可以增强桥墩的侧向承载能力、极限位移能力,但会减小桥墩的位移延性性能;②配箍率的增加对桥墩极限承载能力影响不大,但是可以增强桥墩的滞回耗能和位移延性能力。③延性控制设计时,盲目的增加纵向钢筋反而会降低桥墩的延性性能。研究成果为评估该类桥墩的抗震性能,进行铁路空心桥墩抗震设计提供建设性的意见和建议。     

钢筋混凝土柱考虑地震及使用损伤的性能和加固

对于大量已建的钢筋混凝土桥柱,其抗震性能往往达不到新的抗震设计规范的要求,有必要进行加固,而这些加固柱在经历地震荷载作用后的残余性能具有重要意义.本文对8根已建桥梁的钢筋混凝土模型柱进行了伪静力试验,采用了GFRP和CFRP两种材料对试验柱进行了加固,外包FRP加固层数和水平延性率是伪静力试验的主要参数,伪静力试验表明,在横向钢筋不足的情况下,外包FRP加固可有效提高试验柱的承载力和延性,并改变了结构的破坏形式.本文还对带地震损伤的模型柱进行了长期荷载试验,并对试验结果进行了分析.