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相同造价下几类方形截面桥墩抗震性能对比研究

李彪 吕飞 孙浩 丁发兴 蔡勇强 张朝成

李彪, 吕飞, 孙浩, 丁发兴, 蔡勇强, 张朝成. 相同造价下几类方形截面桥墩抗震性能对比研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(1): 53-67. doi: 10.13206/j.gjgS23063003
引用本文: 李彪, 吕飞, 孙浩, 丁发兴, 蔡勇强, 张朝成. 相同造价下几类方形截面桥墩抗震性能对比研究[J]. 钢结构(中英文), 2024, 39(1): 53-67. doi: 10.13206/j.gjgS23063003
Biao Li, Fei Lyu, Hao Sun, Faxing Ding, Yongqiang Cai, Chaocheng Zhang. Comparative Study on Seismic Performance of Several Types of Square Section Piers at the Same Cost[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(1): 53-67. doi: 10.13206/j.gjgS23063003
Citation: Biao Li, Fei Lyu, Hao Sun, Faxing Ding, Yongqiang Cai, Chaocheng Zhang. Comparative Study on Seismic Performance of Several Types of Square Section Piers at the Same Cost[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2024, 39(1): 53-67. doi: 10.13206/j.gjgS23063003

相同造价下几类方形截面桥墩抗震性能对比研究

doi: 10.13206/j.gjgS23063003
基金项目: 

国家自然科学基金面上项目(51978664,52008400);湖南省自然科学基金项目(2022JJ40609)。

详细信息
    作者简介:

    李彪,博士研究生,教授级高级工程师,主要从事钢管混凝土组合结构研究。

    通讯作者:

    孙浩,博士研究生,主要从事钢管混凝土组合结构研究,sunhaoshine@csu.edu.cn。

Comparative Study on Seismic Performance of Several Types of Square Section Piers at the Same Cost

  • 摘要: 强震下传统钢筋混凝土桥墩抗震性能不足,而钢管混凝土具有更好的抗震性能。钢管混凝土墩在公路、高速公路、城市快速路和高速铁路等领域具有广阔的应用前景,近年来在桥梁结构中逐步推广应用。为提高桥墩的抗震韧性,结合当前各类桥墩抗震研究现状,对方形截面钢筋混凝土墩、部分填充钢管混凝土墩、钢管混凝土墩以及端部拉筋钢管混凝土墩的极限抗震能力进行对比研究,并对钢筋混凝土、部分填充钢管混凝土、钢管混凝土与端部拉筋钢管混凝土墩的足尺有限元模型进行地震弹塑性和塑性大变形时程分析,探讨不同类型桥墩的抗震极限性能及其适用范围。分析中采用有限元软件ABAQUS建立实体-壳精细化有限元模型,模型中混凝土应力-应变关系采用参数确定性的混凝土三轴塑性-损伤模型,并引入裂缝插入技术;钢材应力-应变关系采用混合强化与韧性损伤模型,用已有单向拟静力、单向拟动力、双向拟动力和振动台加载下的钢筋混凝土、部分填充钢管混凝土、钢管混凝土与端部拉筋钢管混凝土桥墩抗震性能试验成果对有限元模型进行验证,最后采用位移响应、累积耗能和刚度损伤三个评价指标对相同造价下各类桥墩在不同地震动强度下的抗震韧性进行评价。分析结果表明: 1)上述墩柱实体-壳精细化有限元模型弹塑性和塑性大变形抗震计算方法合理反映了循环荷载下钢管混凝土桥墩的滞回曲线“捏拢”效应、塑性大变形阶段承载力退化现象以及动荷载作用下的位移响应; 2)当桥梁设防烈度要求为6~7度时,建议选用钢筋混凝土桥墩;当桥梁设防烈度要求为8度时,建议选用钢管混凝土桥墩;当桥梁设防烈度要求为9度及以上时,建议选用端部拉筋钢管混凝土桥墩。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-06-30
  • 网络出版日期:  2024-03-29
  • 刊出日期:  2024-01-25

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