型钢超高强混凝土柱截面曲率延性研究

采用截面纤维单元分析法,编制了截面弯矩-曲率全过程分析程序。选取相关试验对该分析方法和计算程序进行验证,结果表明计算结果与试验结果吻合较好,此分析方法及计算程序可以较好地预测柱正截面强度和截面曲率延性。运用该分析方法与计算程序研究了轴压力系数、混凝土强度、配箍以及型钢对型钢超高强混凝土柱截面曲率延性μφ的影响。结果表明:轴压力系数对截面曲率延性的影响最为显著;增强配箍能有效提高截面曲率延性,且改善配箍形式比仅提高体积配箍率更为有效;承受相同较大的轴向压力时,具有相同抗弯承载能力的型钢混凝土柱截面的曲率延性好于钢筋混凝土柱截面;箍筋有效约束指标Ie'能综合反映配箍形式、箍筋直径、间距以及强度对截面曲率延性的影响,在其他条件相同时,μφ与Ie'基本成正比。建议选取n=0.65作为抗震等级为二级时C100～C110级型钢超高强混凝土框架柱的轴压力系数限值,并提出了此时满足截面不同曲率延性需求的最小配箍计算公式。

基于拟静力试验的无黏结预应力装配式桥墩接缝转动模型

为探索无黏结预应力装配式桥墩的抗震性能,进行了此类桥墩及同尺寸现浇桥墩的拟静力加载试验。基于试验过程桥墩变形模式及滞回特性,进行了3种接缝转动模型下桥墩的抗震性能分析。分析模型采用OpenSees纤维单元建立,并计入无黏结预应力的自由伸缩及接缝处弹性转动变形特征。研究结果表明:拟静力加载过程,无黏结预应力装配式桥墩变形模式主要为墩底接缝处的弹性转动。随着加载位移增大,此类桥墩的失效模式表现为过大的接缝张开量及受压区面积迅速退化。不考虑预应力水平协同变形作用时,由于难以计入墩身整体弯曲及接缝转动引起的预应力伸长量,预应力内力计算值偏小,接缝张开量计算值偏大,导致桥墩初始刚度偏低,承载力退化较早。考虑协同变形作用后,桥墩接缝张开量相对减小,预应力增量相对增大。但由于忽略了无黏结预应力在接缝处的竖向刚度贡献,接缝张开量计算值仍大于试验值。采用释放接缝转动自由度、考虑无黏结预应力与墩身预制段协同变形、无黏结预应力对接缝约束作用时,可准确计算此类桥墩的接缝张开过程、预应力内力及滞回性能参数。提出的接缝模型建立方法可供“摇摆体系”桥墩抗震性能研究参考,以期推动此类桥墩在震区工程应用的进步。