混凝土桥梁的抗震性能试验研究

２００２年０６月　第２ｌ卷第０２期　包头钢铁学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｂａｏｔｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｕｎｅ，２００２　Ｖｏｌ２１．Ｎｏ２　

文章编号：１００４—９７６２（２００２）０＂２—０１７４—０５　

钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究。　

李　斌，薛　刚，张　园　

（包头钢铁学院建筑与土木工程学院，内蒙古包头０１４０１０）　

关键词：钢管混凝土；框架；抗震；试验研究　

中图分类号：ＴＵ３１１．３　文献标识码：Ａ　摘要：通过２榀具有同一外形尺寸及用料的钢管混凝土框架在低周往复荷载下的试验，研究了该类型结构的破　坏形态、变形特点、荷载一位移滞回模型及结构耗能比，分析了钢管混凝土框架结构的受力特点及抗震性能，为工　程设计提供了试验依据．　

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｓｅｍｉｃ　ｂｅｈａｖｉｏｕｒ　ｏｆ　

ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｔｕｂｕｌａｒ　ｆｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　

ＬＩ　Ｂｉｎ，ＸＵＥ　Ｇａｎｇ，ＺＨＡＮＧ　Ｙｕａｎ　

（Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｃｈｏｏｌ，ＵＩＳＴ　Ｂａｏｔｏｕ，Ｂａｏｔｏｕ　０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｍｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂｕｌａｒ；ｆｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ；ｓｅｍｉｃ　ｂｅｈａｖｉｏｕｒｓ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　ｔｗｏ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｅｄ　ｓｔｅｅｌ　ｔｕｂ￣ａｒ　ｆｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｕｎｄｅｒ　ｒｅｖｅｒｓｅｄ　ｃｙｃｌｉｃ　ｌｏａｄｓ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｖｅ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｓｈａｐｅｓ，ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ，ｓｅｖｅｒａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅｓｅ　ｆｒａｍｅ　ｂｅｈａｖｉｏｕｒｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｎ￣ａ—　ｂｉｌｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｓｅｍｉｃ　ｂｅｈａｖｉｏｕｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｅｄ　ｓｔｅｌ　ｔｕｂｕｌａｒ　ｆｒａｍｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ａｎａｌｙｓｅｄ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｂａｓｉｓ　ｉｓ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｆｏｒ　ｅｎ—　ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ．　

第２８卷第１期　２００８年２月　地震工程与工程振动　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＥＡＲＴＨＱｕＡＫＥ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＡＮＤ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ　Ｖ０Ｉ．２８　Ｎｏ．１　Ｆｅｂ．２００８　

文章编号：１０００．１３０１（２００８）０１．０１２３．０７　

基于位移设计的钢筋混凝土桥墩抗震　

性能试验研究（Ｉ）：拟静力试验　

司炳君　，李宏男　，王东升　，孙治国　，王清湘　

（１．大连理工大学海岸与近海工程国家重点试验室，辽宁大连１１６０２４；２．大连海事大学道路与桥梁工程研究所，辽宁大连１１６０２６）　

摘要：通过拟静力试验研究了基于位移设计钢筋混凝土桥墩的抗震性能。利用基于位移抗震设计方　法和桥梁抗震规范方法设计了各２根和１根１：２．５比例钢筋混凝土桥墩试件，对低周反复荷载作用　下试件试验破坏形态、承载力、位移延性、滞回耗能、刚度退化等方面进行了比较分析，可以认为基于　位移设计的钢筋混凝土桥墩能够达到预期的延性抗震要求，并且在相对耗能能力（与理想弹塑性模　型相比）、刚度退化性能方面与现行规范抗震设计方法设计的桥墩相当。试验表明建议的钢筋混凝　土桥墩基于位移的抗震设计方法是实际可行的。　关键词：钢筋混凝土桥墩；基于位移抗震设计；拟静力试验；延性；滞回耗能　

中图分类号：Ｐ３１５．９；Ｕ４４２．５　文献标志码：Ａ　

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　

ｂｒｉｄｇｅ　ｐｉｅｒｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ（Ｉ）：Ｑｕａｓｉ－ｓｔａｔｉｃ　ｔｅｓｔ　

ＳＩ　Ｂｉｎｇｊｕｎ　，ＬＩ　Ｈｏｎｇｎａｎ　，ＷＡＮＧ　Ｄｏｎｇｓｈｅｎｇ　，ＳＵＮ　Ｚｈｉｇｕｏ　，ＷＡＮＧ　Ｑｉｎｇｘｉａｎｇ　（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｃｏａｓｔａｌ　ａｎｄ　Ｏｆｆｓｈｏｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ　１　１６０２４，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｒｏａｄ　ａｎｄ　Ｂｒｉｄｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ，１１６０２６，Ｃｈｉｎａ）　

道路桥梁关于抗震问题研究

全世界地震发生的次数越来越多。随着各国经济的快速发展，桥梁建筑的抗震设计也逐渐被人们重视起来。由于桥梁建筑工程是交通网络的关键要素，因此桥梁的抗震设计的重要性也变得无可厚非。为了促进桥梁抗震设计的进一步创新，必须首先了解桥梁抗震设计的重要性，本文主要对桥梁抗震设计的重要性、桥梁抗震的主要设计方法以及创新方法的应用这几个方面进行了探索。

标签： 道路桥梁；抗震问题；设计问题

前言：

桥梁作为不可替代的公共交通设施，在人们日常生活中发挥着重要的作用，桥梁的质量对人们日常生活的影响更是深远而长久的。另外，我国是地震多发国家。在发生重大灾难时，桥梁能否不被破坏而使灾难降低到最小程度都反映出了桥梁抗震设计的重要性。

一、桥梁抗震设计中存在的问题

如今，世界范围内的地震次数越来越多，很多国家为了使地震灾害降到最低程度，都在不断探索桥梁的抗震设计，不断普及桥梁抗震设计的重要性。当然，在了解桥梁抗震设计的重要性的同时，我们更要清楚的了解桥梁震害的主要原因。只有找到原因，才能找到解决问题的方法。

1、桥梁结构缺乏防震设计

现在的桥梁一般都是梁式的，这种形式的桥梁通过地震产生位移之后，便会形成桥梁上部活动节点地方因盖梁宽度设置不当而造成落梁或者梁体相互磁撞引起的破坏。对于拱式结构的桥梁，如果没有进行抗震设计，那么主要破坏的是拱上建筑和腹拱。位于拱顶和拱脚部分的拱圈会产生裂缝，也可能是整个拱隆起变形。

2、桥梁地基缺乏抗震设计

如果桥梁地基土受到地震的影响，那么不仅会加大地震的位移，也会放大桥梁结构的振动反应，从而造成落桥。有些桥梁在建设过程中会采用排架桩基础，这会造成桩基的承载力降低，进而导致桥梁横向或者竖向移动。

3、桥梁支座缺乏抗震设计

在地震力的作用下，如果桥梁支座没有进行抗震设计，必然会导致桥梁构造上连接的不足。或者在进行桥梁支座施工时，没有按照实际情况配置合理的支座型式、没有采用质量合格的建筑材料，也会导致桥梁支座发生过大的位移和变形，

钢筋混凝土梁桥抗震性能的研究

一、研究背景

随着城市化的快速发展，建设更加安全可靠的桥梁已经成为城市建设的重要任务之一。然而，地震等自然灾害的不断发生，也对桥梁的抗震性能提出了更高的要求，因此，深入研究钢筋混凝土梁桥的抗震性能，对于提高城市桥梁的抗震能力具有重要意义。

二、梁桥结构的抗震性能

1.梁桥结构的基本构成

梁桥结构由桥面板、支座、梁体、墩身等多个组成部分构成。其中，梁体是梁桥结构中最为重要的部分，它承担着桥面板和车辆荷载的重量，并通过支座和墩身传递到地基。

2.梁桥结构的抗震性能

梁桥结构的抗震性能主要由梁体和支座的抗震能力决定。梁体的抗震能力受到混凝土强度、钢筋配筋、梁截面形状等因素的影响。支座的抗震能力取决于支座的刚度和阻尼系数。因此，提高梁体和支座的抗震能力是提高梁桥抗震性能的关键。

三、钢筋混凝土梁桥抗震性能研究方法

1.试验方法

试验方法是研究钢筋混凝土梁桥抗震性能的主要手段之一。在试验中，通过对梁桥模型的抗震试验，可以获得梁桥在不同地震作用下的受力变形规律，从而评估梁桥的抗震性能。

2.数值模拟方法

数值模拟方法是研究钢筋混凝土梁桥抗震性能的重要方法之一。通过有限元分析等方法，可以模拟梁桥在不同地震作用下的受力变形规律，从而评估梁桥的抗震性能。

四、钢筋混凝土梁桥抗震性能研究现状

1.试验研究方面

国内外学者对钢筋混凝土梁桥的抗震性能进行了大量的试验研究。通过试验研究，发现混凝土强度、钢筋配筋、梁截面形状等因素对梁桥抗震性能具有重要影响。

2.数值模拟研究方面

近年来，随着计算机技术的不断发展，数值模拟方法在钢筋混凝土梁桥抗震性能研究中得到了广泛应用。通过数值模拟，可以更加直观地模拟梁桥在不同地震作用下的受力变形规律，从而更加准确地评估梁桥的抗震性能。

五、提高钢筋混凝土梁桥抗震性能的措施

1.加强混凝土强度

提高混凝土强度是提高梁桥抗震性能的重要措施之一。通过增加混凝土的强度，可以增加梁体的刚度和抗震能力，从而提高梁桥的抗震性能。