锈蚀钢筋混凝土桥墩抗震性能数值模拟

2013-09-27马澍玮王达磊

重庆交通大学学报(自然科学版) 2013年1期

马澍玮，王达磊，胡腾

(1.同济大学土木工程学院，上海 200092;2.湖北省公路工程咨询监理中心，湖北武汉 430030)

混凝土桥墩是地震时最易受损的构件，在实际运营环境中，随着时间的推移，混凝土结构会发生耐久性退化。国际上通常认为钢筋锈蚀引起的结构损伤是混凝土结构最为突出的灾害［1］，因此，研究锈蚀钢筋混凝土桥墩的抗震性能显得尤为重要。司炳君，等［2-3］基于桥墩拟静力试验结果建立了桥墩滞回性能模拟的有限元计算模型，并对混凝土裂缝剪力传递系数、应力-应变曲线的下降段、纵筋与混凝土之间的黏结-滑移关系等参数进行了敏感性分析，模拟得到的桥墩滞回曲线与试验吻合较好。贡金鑫，等［4］对腐蚀的钢筋混凝土偏心受压试件进行了低周反复荷载试验，发现随着锈蚀率的增大，滞回曲线的丰满程度和滞回环的面积逐渐减小。刘春城，等［5］通过施加温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用，研究了桥墩在不同锈蚀率下的滞回曲线。

笔者通过对混凝土结构性能退化机理进行分析，考虑钢筋锈蚀导致的钢筋截面积损失、屈服强度降低、钢筋和混凝土之间黏结滑移性能退化3个因素，建立锈蚀钢筋混凝土桥墩的有限元模型。对有限元模型进行低周反复荷载分析，研究桥墩在不同锈蚀率下的滞回曲线、骨架曲线以及地震耗能性能的退化。