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《鋼筋混凝土墩柱抗剪性能的影響分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、鐵道建筑RailwayEngineeringJune，201018文章編號：1003—1995(2010)06-0018-04鋼筋混凝土墩柱抗剪性能的影響分析楊雅勛，黃華(1．長安大學(xué)橋梁與隧道陜西省重點實驗室，西安710064；2．長安大學(xué)建筑工程學(xué)院，西安710061)摘要：地震中橋梁墩柱的剪切破壞是其主要破壞現(xiàn)象之一。通過有限元程序ANSYS分析了鋼筋混凝土墩柱的抗剪性能及其影響因素。研究表明：混凝土強度、墩柱軸壓比、配箍率及墩柱高度對墩柱抗剪性能均有很大影響；墩柱宜采用較高強度等級的混凝土，同時控制軸壓比在適
2、當(dāng)范圍；增大配箍率能提高箍筋屈服時墩柱的承栽力和延性，但對其極限承裁力和延性影響不大；墩柱越高越應(yīng)控制好其剛度，過柔的墩柱易發(fā)生剪切破壞。關(guān)鍵詞：橋墩鋼筋混凝土抗剪性能影響因素有限元分析中圖分類號：TU375．3文獻標(biāo)識碼：A北京時間2008年5月12日下午2時28分，中國斷、系梁開裂，部分大橋由于落梁而毀壞。其破壞形式汶川發(fā)生8．0級大地震，震中烈度高達11度，震源深多樣，程度極其嚴(yán)重，就調(diào)查區(qū)域情況來看，災(zāi)區(qū)橋梁度約16km。此次地震使得重災(zāi)區(qū)幾乎所有的公路橋破壞可以分以下幾種類型：橋臺震害、橋墩震害、落梁梁遭受
3、嚴(yán)重破壞，橋臺滑移、梁和橋臺受擠壓、錨栓剪震害、橋梁上部結(jié)構(gòu)破壞和支座破壞。橋墩作為支撐橋梁上部構(gòu)造的主要構(gòu)件，其震害主要包括橋墩的斷裂和變形，破壞如圖1所示。圖1(a)所示為某大橋墩收稿日期：2009-12-30；修回日期：2010-05-I8柱底部剪切破壞，圖l(b)為某大橋墩柱系梁處剪切破基金項目：陜西省交通科技項目(07-06k)。作者簡介：楊雅勛(1979一)，男，陜西西安人，講師，工學(xué)博士。壞，圖1(c)為某大橋墩柱壓潰。對于梁式橋梁，只要表5橋墩方案比較5結(jié)論比較項目半幅雙柱式橋墩半幅薄壁板式橋墩廣州至
4、高明高速公路(廣州段)橋梁采用兩幅分經(jīng)i開住伴價造價低造價比雙柱式橋墩梢商離式斷面、半幅薄壁板式橋墩，上部結(jié)構(gòu)在等寬段采用應(yīng)用經(jīng)驗鋈襞是羹’技術(shù)比先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁。該方案可以有效組織交通，減少干擾，利于行車順暢、安全。主施工難度薷工蓑柔墨蓑’施工的梁、橋墩形式造型美觀，增加橋下車道透光度，占地較少，結(jié)構(gòu)簡潔美觀，施工技術(shù)較為成熟，造價較低?？鐦蛄壕坝^墩柱林立，不夠美觀鬟墩線形流暢’新穎美徑以25m跨為主，再根據(jù)具體路段的不同情況對跨徑橋下空間不夠開闊，采光較差比較開闊，采光較好進行調(diào)整。占她糖持／
5、參考文獻[I]姚玲森．橋梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2002．[2]中華人民共和國交通部．JTGD60-2004公路橋涵設(shè)計在表5中，對這兩種橋墩方案從經(jīng)濟、技術(shù)與景觀通用規(guī)范[S]．北京：人民交通出版社，2004．等各個方面進行了對比?？傮w而言，半幅薄壁板式橋[3]中華人民共和國交通部．JTGD62-2004公路鋼筋混凝墩經(jīng)濟性略差于半幅雙柱式橋墩，而兩者在技術(shù)方面土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[S]．北京：人民交通出版社，都不存在問題，施工也都方便快捷。但薄壁板式橋墩2004．比半幅雙柱式橋墩美觀，占地較少
6、，橋下的空間也更為[4]中華人民共和國交通部．JTGD63-2007公路橋涵地基開闊，采光更好，更有利于橋下行車。經(jīng)綜合考慮，本與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S]．北京：人民交通出版社，2007．段橋梁推薦采用半幅板式橋墩。(責(zé)任審編孟慶伶)2010年第6期鋼筋混凝土墩柱抗剪性能的影響分析l9一下部結(jié)構(gòu)不倒塌，上部結(jié)構(gòu)在地震中的震害多表現(xiàn)為墩柱各自參數(shù)的不同，特征荷載均有不同程度的變化。剛體移動，而主梁開裂、破壞等結(jié)構(gòu)性震害較少，這一表1試件編號及分類現(xiàn)象與日本阪神地震中的情況較為相似。因此，確保地震中橋墩的抗剪性能，減少其致命損
7、傷的發(fā)生，確保救災(zāi)生命線的暢通具有重要意義。，而目前這方面的研究主要集中在建筑結(jié)構(gòu)方面。。本文以橋梁墩柱的剪切破壞為研究對象，通過數(shù)值分析，指出影響墩柱抗剪性能的影響因素，為墩柱的抗剪設(shè)計及加固提供參考(a)墩柱底部剪切破壞(b)墩柱系粱處剪切破壞構(gòu)件編號／(kN。m)“／ramL／(kN‘m)u／mm(c)墩柱頂部剪壓破壞圖1汶川地震中橋梁墩柱破壞形態(tài)1數(shù)值分析概況橋梁墩柱的剪切破壞在汶川地震中表現(xiàn)較多，此處以某大橋為原型，建立縮尺模型，通過ANSYS有限元程序進行數(shù)值分析，揭示其內(nèi)在的影響機理。模型截面見圖2，材
8、料參數(shù)見表l。主要考慮混凝土強度、箍筋數(shù)量、軸壓比、墩柱高度等對墩柱抗剪性能的影響。柱的縱筋8根625mm，屈服強度453MPa墩柱破壞時的典型應(yīng)力云圖見圖3。圖3(a)為＼＼85破壞時的混凝土第3主應(yīng)力云圖，由圖3(a)可見混凝土達到抗壓強度，發(fā)生剪壓破壞。圖3(b)為鋼筋應(yīng)方7／：：I箍筋云圖，由圖3(b)可見，箍筋發(fā)生屈服時，縱向鋼筋遠未
