谢文 孙利民

摘要： 在双柱式高墩中引入结构“保险丝”概念，即在墩柱间附加易于震后修复或可更换的“保险丝”构件，通过其耗能来确保墩柱处于弹性或轻微损伤状态。首先以等效单自由度体系为例，阐明了结构“保险丝”概念的基本理论，通过参数化分析揭示了其损伤控制机理；建立了基于结构“保险丝”概念的双柱式高墩地震损伤控制方法；最后以一双柱式高墩为例实现了所提出的损伤控制方法，通过弹塑性静力和动力分析验证了该损伤控制方法的可行性和有效性。研究表明：控制后（附加“保险丝”构件）的双柱式高墩的地震响应和损伤明显低于控制前的，且地震输入能集中在“保险丝”构件上，使墩柱处于弹性状态，验证了结构“保险丝”概念在双柱式高墩地震损伤控制中的有效性。关键词： 抗震措施； 地震损伤； 双柱式高墩； “保险丝”构件； 损伤控制方法

中图分类号： U442.5+5； TU311.3文献标志码： A文章编号： 1004-4523（2016）03-0420-09

DOI：10.16385/j.cnki.issn.10044523.2016.03.007

引言

近年来，双柱式高墩在中国铁路和公路桥梁建设中应用的越来越多，尤其在地震频发的西部地区，但公路桥梁抗震设计规范（JTG/T B02012008）对其抗震设计只给出了原则性指导意见。此外，美国圣费尔南多和日本神户地震引起了桥墩严重损伤甚至倒塌，使人们认识到桥墩需进行延性设计。然而采用延性设计的桥墩在遭受强震后，尽管它不会发生倒塌，但会发生较大的残余位移[1]，需花高昂的费用修复甚至重建。为克服延性桥墩在震后仍发生较大残余变形的不足，Mander等[2]提出了预应力节段拼装桥墩。……