弯扭耦合效应下混凝土桥墩的抗震性能.pdf

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1、第30卷第6期2017年6月中国公路学报ChinaJ．Highw．Transp．V01．30NO．6June2017文章编号：1001—7372(2017)06—024911弯扭耦合效应下混凝土桥墩的抗震性能邓江东，刘爱荣，孙卓，朱文正，彭国杏(广州大学土木工程学院，广东广州510006)摘要：为了研究地震作用下压弯剪扭耦合作用对桥梁中墩梁固结墩的影响规律，进行了7根压弯剪扭耦合作用下钢筋混凝土桥墩的拟静力试验，确定了桥墩的不同破坏模式，给出了桥墩的剪力一位移和扭矩一扭转角滞回曲线和骨架曲线，分析确定了扭弯比、长细比、纵筋配筋率和箍筋配筋率等参量

2、对桥墩弯扭耦合抗震性能的影响。基于理论分析和拟静力试验，给出了四线式剪力～位移骨架曲线和三线式扭矩一扭转角骨架曲线的理论模型。研究结果表明：理论骨架曲线和试验曲线吻合较好；理论模型揭示了钢筋混凝土桥墩弯曲和扭转的关键影响因素及耦合效应，其中剪力一位移理论骨架曲线主要取决于桥墩破坏截面的弯矩一曲率关系，扭转承载力主要来自于混凝土和箍筋2个部分，墩顶扭转角可以根据混凝土桥墩的弹性扭转角和扭转塑性铰的扭转角叠加计算；弯扭耦合效应会造成混凝土桥墩抗震性能发生明显的变化，较大的扭转效应会使桥墩在达到最大抗弯性能前发生破坏，而弯曲效应会大幅降低桥墩的抗扭承载

3、力；随着长细比的减小，最大剪力增加，极限位移减小，最大扭距基本不变；纵筋率主要影响混凝土桥墩的抗弯承载力，对抗扭性能影响不明显，箍筋率主要影响桥墩的抗扭性能；工程中应采用考虑弯扭耦合的方法进行抗震设计。关键词：桥梁工程；混凝土桥墩；模型试验；抗震性能；弯扭耦合；理论骨架曲线中图分类号：U443．22文献标志码：ASeismicPerformanceofConcreteBridgeColumnsUnderBending‘torsionCouplingEffectDENGJiang—dong，LIUAi—rong，SUNZhuo，ZHUWen—zhe

4、ng，PENGGuo—xing(SchoolofCivilEngineering，GuangzhouUniversity，Guangzhou510006，Guangdong，China)Abstract：Inordertoexploreinfluenceofthecouplingeffectofthecompression，bending，shearandtorsionontheconsolidatedbridgecolumnconnectedwithboxgirderintheearthquake，thequasistaticmodeltest

5、sofsevenreinforcedconcretebridgecolumnsunderthecouplingeffectwerecarriedout．Thedifferentfailuremodesofbridgecolumnswasdetermined，andthehystereticcurvesandskeletoncurvesofshearforce——displacementandtorque——twistanglewereanalyzed．Meanwhile，theinfluenceofparametersincludingtorsi

6、on—bendingratio，slendernessratio，reinforcementratioandstirrupratioonthebending—torsioncouplingseismicperformancewasstudied．Basedontheoreticalanalysisandthequasi—staticmodeltests，four—segmentshearforce．-displacementtheoreticalskeletoncurvesandthree—、segmenttorque——twistangleth

7、eoreticalskeletoncurvesofbridgecolumnswerederived．Theresultsshowthattheoreticalskeletoncurvescoincidewithexperimentalcurves．Andkeyinfluencefactorsandthecouplingeffectofbending收稿日期：基金项目：作者简介：2016-09-03国家自然科学基金项目(51308137，51378133)；广东省自然科学基金项目(2014A030313530)；广州市科技计划项目(20160701

8、0094)；广州市属高校“羊城学者”科研项目(1201541551)邓江东(1979一)，男，山东临沂人，副研究员，工学博士，博士后，E