張敏,許冰,苗建寶
(1.中國葛洲壩集團股份有限公司,湖北 武漢 430033;2.西安公路研究院有限公司,陜西 西安 710065)
我國部分地區(qū)屬地震多發(fā)區(qū),汶川地震發(fā)生后,普查的1 657 座公路橋梁中43.7%的橋梁發(fā)生了明顯破壞[1],主要破壞形式主要由橋墩引起。橋墩為鋼筋混凝土結構,配筋率是影響結構抗震性能的重要因素,因此非常有必要研究橋墩的配筋率問題。張玥[2]等人通過有限元分析增加配筋后墩柱剛度、延性系數(shù)及耗能能力變化情況,確定了圓柱式橋梁墩柱配筋率取值范圍;蔣麗忠等[3]分別通過模型試驗和有限元分析,研究了墩柱延性的影響因素,認為提高縱筋率能夠顯著提高橋墩的性能。趙丹[4]通過配筋率對鋼筋混凝土橋墩延性抗震性能影響進行相關數(shù)值模擬分析,確定試件性能較優(yōu)的配筋率范圍。同時現(xiàn)有公路橋梁抗震細則對橋墩主筋配筋率僅給出了一個非常寬泛的范圍(0.008~0.04),在具體設計時難以準確把握,此外目前研究也沒有考慮橋墩截面形式、箍筋形式對主筋配筋率的影響,同時也未考慮不同高度橋墩配筋率的細分。
本文結合CSI Bridge 有限元軟件建立全橋模型,對中小跨徑常規(guī)橋梁的非線性時程分析,對不同地震動加速度下的動力響應進行總結,對常用結構形式的抗震性能進行歸納,滿足E1 地震作用下保持彈性狀態(tài)和E2 地震作用下可修復的兩階段設防的理念,在強度和位移兩個方面對墩柱的配筋率進行了分析驗算。