RC桥墩残余位移模拟的参数敏感性分析
2018-08-27赵泰儀孙治国王东升周英武
赵泰儀, 孙治国,2, 王东升, 周英武
(1. 大连海事大学 道路与桥梁工程研究所, 辽宁 大连 116026; 2. 防灾科技学院 土木工程学院, 北京 101601;3. 深圳大学 广东省滨海土木工程耐久性重点实验室, 广东 深圳 518060)
钢筋混凝土(Reinforced Concrete, RC)桥墩在强震下形成塑性铰以消耗地震能量,通过桥墩延性变形和耗能能力保证结构不致倒塌,是桥梁延性抗震设计的基本要求。然而,1995年日本Kobe地震中,大量桥墩尽管仅遭受轻度或中度破坏,但由于震后墩顶残余位移过大而拆除重建[1],并因此引发了人们对桥墩震后残余位移估计和控制问题的关注[2-3],Kawashima等[4-8]均将残余位移作为结构震后性能评估及维修加固的重要参考指标。在此背景下,采用数值分析方法模拟RC桥墩震后残余位移,是桥梁抗震性能评估的重要手段。
遗憾的是,尽管现有的数值分析模型模拟静力加载下RC桥墩的滞回性能获得了很好的精度,但对实际地震动输入下残余位移的模拟效果却不甚理想。Qu[9]基于ABAQUS软件开发的纤维单元模型,对PEER(Pacific Earthquake Engineering Research Center)和NEES(Network for Earthquake Engineering Simulation)于2010年完成的1个原型RC桥墩振动台试验进行了模拟,结果表明,模型很好的预测了桥墩的最大变形、基底剪力等,但对桥墩震后残余位移的模拟结果则明显偏小。李忠献等[10]采用OpenSees平台中基于力的集中塑性铰梁单元(Beam With Hinges Element),对桥墩静力加载试验和PEER和NEES组织的桥墩振动台试验进行了模拟,结果表明,尽管模型对桥墩静力加载下的滞回曲线,振动台试验的墩顶最大位移、基底剪力等进行了较为准确的模拟,但对桥墩残余位移的模拟结果仍显著偏小。……
