高强钢筋对混凝土墩柱延性性能的影响.docVIP

PAGE  PAGE 9 高强钢筋对混凝土墩柱延性性能的影响 　　摘要： 本文主要研究配筋率和高强比对混凝土墩柱的延性性能的影响。采用有限元软件ANSYS对配有不同数量的高强钢筋的混凝土墩柱进行模拟，在数值模拟的基础上提出了位移延性系数与配筋率、高强比关系的经验公式，计算结果与数值模拟结果能够较好吻合。研究表明：在条件相同的情况下，混凝土的延性系数与配筋率成正比关系。另外，在混凝土墩柱中配置高强钢筋可以改善混凝土墩柱的延性性能，但应控制在合理的范围之内，配置高强钢筋比例过高反而会使墩柱的延性性能降低，对结构的抗震有一定不利影响。 　　Abstract： The paper mainly researches the effect on the performance of the ductility of concrete pier with the reinforcement ratio and the ratio of the strength. By using finite element software ANSYS， it simulates the concrete piers with the different amount of high strength reinforced. On the basis of the numerical simulation， it puts forward the empirical formula with the displacement ductility coefficient， the reinforcement ratio and the ratio of the strength. The calculation results can coincide with the results of numerical simulation. The research has shown that under the same conditions， the ductility coefficient of concrete and the reinforcement ratio are the proportional relationship. In addition， in the concrete piers， the high strength reinforcement can improve the ductility performance of the concrete piers， but it should be controlled in a reasonable range. If there are too much high-strength reinforcement in the concrete piers， the ductility performance will be lower， so it has some adverse influence on structural seismic performance. 　　关键词： 高强比；ANSYS；高强钢筋；延性 　　Key words： the ratio of the strength；ANSYS；high-strength steel；ductility 　　中图分类号：TU352.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）02-0105-03 　　0 引言 　　在地震荷载作用下，墩柱通常是最容易破坏的结构构件，桥梁结构的整体抗震能力与其滞回耗能有关。因此，许多学者开始对墩柱的抗震性能进行试验研究[1-3]。其中部分预应力混凝土桥墩（PRC桥墩）因能够减轻结构自重，有效控制裂缝开展，屈服后刚度明显等优点，逐渐成为混凝土桥墩抗震方面的研究热点之一。日本Ikeda等[4]认为，PRC桥墩中预应力筋在试验中始终处于弹性阶段，能量耗散并不是由预应力筋承担。Zatar[5-6]认为，添加预应力筋使得构件在承受较大荷载破坏时仍具有较好的恢复能力。Sakai和Mahin等[7-8]试验结果表明，PRC桥墩在强震作用下表现出良好的自复位能力。张荣、苏小翠等[9]研究表明在墩柱中加竖向预应力筋能够改善其受力性能，具有较强的复位能力。叶列平、汪训流等[10]研究也表明，墩柱中配置高强钢绞线，可以控制结构的残余变形，改善结构的抗震性能。王志强、葛继平等[11]通过对节段拼装预应力混凝土桥墩的试验研究，提出了在桥墩接缝位置配置纵向耗能钢筋，可以延缓接缝的张开，增强桥墩的耗能能力。 　　但是，已有的研究结果表明，预应力技术的采用在减小结构