摇摆-自复位双层桥梁排架墩抗震体系研究

作     者：孙治国 赵泰儀 韩强 王东升 亓兴军 SUN Zhi-guo;ZHAO Tai-yi;HAN Qiang;WANG Dong-sheng;QI Xing-jun

作者机构：防灾科技学院中国地震局建筑物破坏机理与防御重点实验室北京101601 东南大学土木工程学院江苏南京211189 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 河北工业大学土木与交通学院天津300401 山东省高校土木结构防灾减灾协同创新中心山东济南250101 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2021年第34卷第3期

页      面：472-480页

核心收录：

学科分类：081405[工学-防灾减灾工程及防护工程] 081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51678150,51978167) 河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2017306) 山东省高等学校土木结构防灾减灾协同创新中心项目(XTM201904) 

主　　题：桥梁 抗震结构 摇摆-自复位 双层排架墩 失效准则 

摘      要：为实现摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)双层桥梁排架墩的地震损伤控制设计和震后功能快速恢复,结合外置角钢、耗能钢筋、无黏结预应力筋设计了仅上层摇摆(模型1)、仅下层摇摆(模型2)以及双层均摇摆(模型3)的3种RSC双层排架墩。同时设计了一个普通钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)双层排架墩(模型4)作为参考。建立了不同排架墩的抗震数值分析模型,并结合1个RSC单层排架墩的拟静力试验结果验证了建模方法的准确性。定义了RSC双层排架墩在强震下的失效准则,分析了近断层地震动下各双层排架墩的地震反应。结果表明:与普通RC双层排架墩相比,各RSC双层排架墩基本自振周期显著增大。PGA为0.1g时,RSC双层排架墩的角钢屈服并耗能。PGA为0.4g时,普通RC双层排架墩的层间残余位移角为0.82%,RSC双层排架墩的层间残余位移角接近0,且各RSC双层排架墩中预应力筋均未屈服;除模型1中的外置角钢未被拉断破坏外,其余模型中的角钢均被拉断。模型4下层桥墩截面的曲率延性系数远大于模型1下层(非摇摆层)桥墩以及模型2上层(非摇摆层)桥墩截面的曲率延性系数值。